谢子成
新疆庆华能源集团有限公司 新疆 伊宁 844500
摘要：在化工、煤炭等行业生产体系中，会产生大量的含盐废水，传统治理模式中，废水治理效果较差，无法满足污水排放的基本要求，会对周边环境尤其是土壤和地下水造成不可逆的影响。多效蒸发技术的应用，能够较好的解决这方面问题，本文在简要阐述多效蒸发技术运行机理和发展现状基础上，分析含盐废水处理中的主要影响因素，结合实际提出技术应用的控制要点，以此为相关技术应用提供参考。
关键词：含盐废水；多效蒸发技术；应用要点
含盐废水中总含盐超出3.5%，广泛来源于化工、冶金、石油、电力及煤炭行业，在环境保护中是重要的污染源类型。传统的废水治理，主要是采用生物法为主，虽然整体成本投入较低，但是实际处理效果较为有限，并且无法实现无机盐的回收利用。而多效蒸发技术的应用，则能够通过重复性的蒸发流程，有效改进传统工艺不足。
1、多效蒸发技术的运行机理和发展现状
1.1 多效蒸发技术的运行机理
多效蒸发技术应用的基本原理是利用冷凝器作用，将废水中的无机盐及其他污染物冷凝提取并达到水质净化，达到排放标准的过程。在当前多效蒸发运行体系中，运行机理主要体现在如下三个方面：一是通过增加额外的蒸发单元，能够实现蒸汽利用的优化，通过循环作用机理，提升冗余蒸汽利用水平。二是在蒸发罐和管路等重点部位，增加传感器等设备，利用自动化控制系统平衡不同时段运行压力，提升蒸发过程安全性[1]。三是在通过板式架构的优化，提升废水起始温度，有效节省投入蒸汽，提纯水平提升，废水治理效果更好。
1.2 多效蒸发技术在含盐废水中的发展现状
单效蒸发和真空多效蒸发技术出现已经有100多年历史，其最初是应用于海水淡化方面，在我国传统工艺体系中，多效蒸发技术多是以蒸发、结晶工艺为主，直至MVR技术应用不断成熟，开始成为多效蒸发技术的主要应用形式。MVR是集多效降膜蒸发器为一体的单体蒸发器，通过分段式蒸发和反复作用，最终达到设定浓度要求[2]。而多效蒸发（Multiple Effect Distillation，MED）蒸发技术则是由此延伸而来，将多个水平管或垂直管与膜蒸发器相串联，根据处理效果要求分为若干效组，经过多次蒸发和冷凝处理，进而达到水质淡化目的。在当前多效蒸发技术应用功能中，主要是从系统设计、制造、运行参数方面进行优化，进而达到更好的总传热系数，同时通过经济成本控制，减少企业在多效蒸发技术应用方面的成本投入，不断拓展多效蒸发技术的应用范围。
2、多效蒸发技术在含盐废水处理中的影响因素
2.1 效数的影响
在含盐废水处理过程中，多效蒸发技术的应用的基本要求是能够充分利用热能及二次蒸汽的利用水平，减少整体上的蒸汽消耗量。效数是影响蒸汽消耗量最为关键的因素，在同一多效蒸发运行体系中，效数增加，各效蒸发器换热面积会随之增加，各效的蒸发量也就越小，但是在实际运行中，并不是效数越高，所能够达到的实际效果也就越好，更高的效数需要在设备等各个方面不断增加投资，因此在实际建设中，需要综合考虑技术限制、投资成本及处理目标等方面要求，选择合适的效数。
2.2 浓缩比（CR）的影响
在多效蒸发处理过程中，浓缩比逐步增加，会使蒸汽耗量逐渐降低，并使GOR缓慢升高，逐步提升多效蒸发性能。但是在盐度较高的情形下，运行装置的腐蚀率和结垢率也会明显提升，因此在进行含盐废水处理中，不能够简单的追求过高的浓缩比，而是根据设备运行实际情况，将浓缩比设定在合理范围内。
2.3 末效蒸发温度的影响
在多效蒸发技术应用的初期，更加注重传热温差指标，在传热温差越大的情形下，系统的传热推动力也就越大，进而对整体热力性能造成影响。因此在进料速度保持恒定的情形下，能够通过改变系统的传热温差，来降低加热蒸汽消耗量。在末效蒸发温度保持恒定情况下，效数越高，蒸发器总换热面积也就越大。但是在末效蒸发温度不断升高时，蒸发器总换热面积所能够带来的GDR增量是逐渐降低的，所带来的效果也越来越不明显。
2.4 进料预热器的影响
预热器的使用，使得进料盐水在二次蒸汽加热情况下，显著提升进入蒸发器前的温度，减少了在蒸发过程中蒸汽消耗量。同时，在充分利用末效二次蒸汽对进料盐水进行加热，能够有效降低系统整体在运行中的能量损耗，在淡水量不变的情形下，能够有效降低蒸汽的使用量，从而达到GOR提升的目的，也能够降低多效蒸发系统的整体运行成本。从这方面的影响来说，在多效蒸发系统中，有必要加设进料预热器环节，在提升蒸发效果基础上，提升系统运行经济性能。
3、多效蒸发技术的应用控制要点
3.1 结晶及脱盐的技术控制
多效蒸发技术应用体系中，蒸发器环节的设计和优化，是提升蒸发效果的重要影响因素，同时还需要做好相关环节的技术应用控制。以脱盐环节为例，由于不同废水中的含盐量有所不同，所含有的其他类型杂质也有偏差，因此应当根据废水类型的具体细分，选取不同形式的蒸发器，或者对循环蒸发流程进行改进。以此能够在升温过程中除掉部分溶剂，提升蒸发效果。通过在蒸发环节中加设辅助结晶或者脱盐设备，在串联过程中将晶体及时除掉，达到更好的脱盐处理效果。例如在部分企业多效蒸发器系统中，通过增加负压装置，能够提升蒸发器系统的造水比，在工作蒸汽压力为0.30MPa时，能效水平提升比例达45%以上，取得了良好的节能降耗效果。
3.2 膜分离的技术控制
膜分离技术是通过对含盐废水进入多效蒸发循环系统前的组分进行分析，采用薄膜对废水进行筛选，将可透过的物质提前分离出来。通过纳滤、超滤及电解析等膜分离技术的应用，先将废水中污染类型的细微物质降解，以此不仅减少了多效蒸发流程中不必要的能量损耗，还减少了污染物对蒸发系统的腐蚀作用，延长设备使用寿命。以超滤分离技术为例，能够有效截留废水内的胶体物质，使废水内只残存有固态悬浮物质。而反渗透分离技术的应用，则能够根据薄膜本身的特性，含盐废水浓度、液体酸碱度等各个方面的参数，选择合适的薄膜类型，预先达到较好的脱盐效果，提升后续多效蒸发系统运行水平。
3.3 复合处理水平的提升
虽然多效蒸发技术应用，在很大程度上提升了含盐废水的处理效果，取得了良好的环保成效，但是由于应用场景和工业生产类型的复杂化，使得含盐废水中的杂质类型也不断增加。在这种情形下，单一式的处理流程就难以满足废水处理的实际要求。在这种情形下，则需要采取复合式的处理步骤，先将废水进行对应程度的浓缩，进而达到分离盐分的实际效果。以国外方面目前所采用的加湿-除湿技术为例，就是先将含盐废水导入加湿器，将空气转变为饱和湿蒸汽后，再进入冷凝段进行水汽分离，最后达到良好的处理效果[3]。
4、结束语
当前多效蒸发技术在含盐废水处理中的应用水平不断提升，整体处理效果也不断提升，为企业环保工作奠定了良好基础。但是就整体上而言，处理流程中的能量损耗比还比较高，企业在含盐废水环节所投入的经济成本还比较高，成为企业整体运营成本控制的关键环节。加强这方面的技术研究，对多效蒸发技术全面优化，是提升企业经济效益、生态效益的基本要求。
参考文献
[1]张军,任相坤.煤化工项目废水零排放及含盐废水处理技术经济分析研究[J].煤炭加工与综合利用,2018(08):27-31+48.
[2]袁惠新,金澄澄,付双成.蒸发技术在高含盐废水处理中的研究进展[J].现代化工,2017,37(05):50-54.
[3]孙雪.含盐废水处理中多效蒸发技术的运用及实施要点分析[J].住宅与房地产,2016(03):209.