摘要：随着我国社会经济的飞速发展，人民物质生活水平越来越高，人们对于环境的保护意识也在逐渐增强，同时国家对于化肥企业的环保监察力度和处罚也越来越严。为了保护我们的生存环境，让化肥企业环保达标，既可以保证生产，又可以降低用水成本，对于化肥企业生产过程产生的含盐废水进行处理就显得意义重大。
关键词：蒸发结晶工艺；化肥厂；含盐废水处理；应用；
引言
浓盐水一直是污水处理的问题。许多工艺不能满足处理高浓度盐水的条件。结晶盐水处理是在结晶体系中难以控制和测量的含盐水处理的关键，而结晶控制不足导致设备磨损，往往导致生产中断和不稳定的控制系统，这对于一种工艺是否可行至关重要。
1蒸发结晶工艺
通过对浓盐水的成分进行分析，决定采用先将浓盐水进行浓缩，将废水中的含盐量提高，然后进入末效结晶系统，继续蒸发浓缩至饱和浓度，进入分离系统和包装系统。工艺流程为：进料池→预热器→一效蒸发→二效蒸发→三效结晶→增稠器→离心机→包装机。
装置工艺说明：装置的热源为蒸汽，物料首先经过预热器，将物料温度提升至设计温度，进入一效蒸发器，一效蒸发器的热源为蒸汽，对一效物料进行加热，物料在一效分离器内进行汽液分离，产生二次蒸汽，进入二效蒸发器作为热源加热二效物料，物料在二效分离器内进行汽液分离，产生二次蒸汽，进入三效结晶蒸发器作为热源加热物料，物料在结晶器内进行汽液分离，产生二次蒸汽进入冷凝器冷却。各效产生的冷凝水混合后进入预热器，对物料进行预热，大大降低了预热蒸汽用量。本装置采用一效、二效板式蒸发器，三效管式蒸发器的管板结合的工艺形式，前期物料浓度低，采用板式蒸发器，可以利用板式蒸发器的高传热效率，快速将物料含盐量提升。物料浓度提升，堵塞蒸发器可能性增加，因此三效结晶选用管式蒸发器，同时增加大流量强制循环泵，使管式蒸发器中的物料流速达到2m/s以上，大大提升了传热效率。由于换热管内物料流速高，对于管内结晶的盐附着物也起到了一种冲刷作用，大大降低了管式蒸发器换热管的结垢。装置在各效分离器二次汽出口均增加一个二次分离器，并在分离器顶部增加丝网除沫器和清洗喷头，大大提升了汽液分离率，杜绝了雾沫夹带现象的产生，二次冷凝水的回水标准远高于业主要求，可直接用于下一工艺段用水。装置设置了一台带搅拌的增稠器，可容纳物料量为5m3，在三效结晶器中物料达到饱和浓度时，可将物料打入增稠器中进行搅拌，在搅拌降温过程中，结晶盐逐渐增长，达到出料离心要求。此种工艺降低了结晶器中存储物料的浓度，将其晶体生长过程转移，降低了结晶器和蒸发器的结垢和阻塞可能性。
2成套工艺设备的控制系统方案
2.1蒸发工段的控制目标
第一种方法的目的是将浓缩盐水蒸发到稳定饱和浓度，稳定浓缩盐水进入晶体器时的浓度，并在输入的热量和浓缩盐蒸发产生的热量之间保持热负荷平衡。同时，从浓缩段提供二次蒸汽的稳态供给，使二次蒸汽的供给与结晶段二次蒸汽的消耗保持平衡。
2.2成套工艺整体控制解决方案
低结晶度会影响晶体的生长并降低处理能力。高结晶度可能会导致管道和设备过载。蒸发量和各级二次蒸汽温度之间的差异是蒸发的驱动因素，而各效应蒸发时温度差异值之间的差异则是决定因素。这就控制了浓盐水的结晶度和新蒸汽的压力，以便按输送量和输送密度调节数量。输入的设定值根据输入密度的高低进行调整，输入的设定值进行调整，输入泵的速度由变频器进行调整以控制输入。
由于工艺的多次使用，两侧传热不同，换热负荷高，工艺流程长，系统坚固，偏差控制慢，滞后，采用电路的通用Gimbal控制无法达到密度控制的目标。
3蒸发结晶近零排放技术特点
为实现废液零外排，以传统的蒸发结晶工艺为基础，结合废水水量和水质特性，考虑装置长周期无垢化稳定运行、资源化有效利用、节能降耗等目标，对工艺路线进行优化组合与技术改进，形成一套特征显著且效果良好的废水近零排放处理工艺。最终实现含盐废水98%以上回收率，远高于目前平均能够达到的90%水回收率。装置系统连续运行时间长达10-12个月，连续运行时间50%以上。总体能耗较之目前平均水平提升20%以上。
3.1机械蒸汽再压缩（MVR）技术
将蒸发产生的二次蒸汽通过蒸汽压缩机升温升压后，送入蒸发器壳程作为加热热源循环利用，对二次蒸汽实施挖潜增效。正常操作时无需外供蒸汽，可大幅降低外供蒸汽消耗，节省操作费用。与单纯外供蒸汽驱动系统相比，MVR系统能够获得更高的热效率，通常是单效蒸发器的28-30倍。与多效蒸发系统相比，MVR技术的应用可以简化工艺流程，系统无需冷却水装置，可减少冷却水用量。MVR装置结构紧凑，占地面积小，易实现自动化控制。
3.2高效传热技术
装置中采用高效换热管及特型管换热器，显著提高换热器的传热效率、降低设备重量，减少占地空间，节约能源，降低成本。在提高传热效率同时，特型管的特殊几何形状具有的自清洗功能，使换热表面不易结垢，延长设备运行周期。通过控制加热器中浓盐水的温度，结晶器与加热器的液位差，防止浓盐水在换热管内沸腾。控制加热器内盐水流速在一定范围内，避免过大压头损失，防止换热器发生污堵。
3.3强制循环降膜蒸发技术
通过循环泵强制循环过程和液体分布器均匀布液过程得以实现浓盐水在蒸发器换热单元内的高效蒸发。蒸发浓缩液经循环泵送至蒸发器顶部管箱，液体流经特殊结构液体分布器，完成均匀的初始分布和再分布，减少换热管表面干点出现。进入换热管束后，液体在重力作用下，沿管壁形成均匀的液膜自上而下流动，被蒸发器壳程蒸汽加热后部分汽化，浓缩液下降至盐水槽中，再由循环泵送至顶部管箱，重复浓盐水蒸发浓缩过程。应用该技术使得液体在蒸发器中停留时间短，减少有结垢倾向物料在换热管壁上结垢。循环泵作用下的料液流速较大，对管壁有冲刷抑垢作用，可实现低温差下的沸腾传热，传热系数高。
结束语
采用浓盐水蒸发结晶近零排放新技术工艺路线，克服传统蒸发结晶工艺的不足之处，确保装置长周期无垢化稳定运行。进一步提高废水回收率和蒸汽潜热利用率，有效降低运行成本和设备维护费用。蒸发结晶近零排放装置系统实际工程运行情况良好，其生产能力，原料、燃料及动力消耗，主要工艺指标和产品水质量均符合设计要求，厂区实现真正废水近零排放。该含盐废水近零排放处理工艺，可进一步在石化、电力、化工、冶金、市政等行业进行推广应用。
参考文献
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