MVC蒸汽机械压缩式高效节能型高盐废水蒸发浓缩工艺技术详情

   MVC蒸汽机械压缩式高效节能型高盐废水蒸发浓缩工艺来自对辽河油田提供的汽浮后软化水处理，通过现场实际运行工况，结合结垢情况、水质及垢层成份、预处理技术、传热性能等研究基础，在管式降膜蒸发器中进行连续不间断的蒸发，从而达到处理汽浮后污水和高含盐水的目的。

   这项工艺系统即可获取洁净冷凝水、浓缩液，又使废水得以高倍数减量。同时，对原水种类及其污染物浓度的适用范围非常广泛，所以与其它方式的蒸发浓缩工艺相比，在各种重度废水减量处理领域更具效率性、节能性和适用性，是低成本根治大流量高浓度疑难废水、回收有价资源的成熟技术。

   MVC/MVR蒸发浓缩法，是利用压缩机的压缩升温原理、经特殊流体设计而组成的蒸汽压缩型蒸发浓缩工艺系统的简称。

使密闭容器内经有效温差生成的（从工业废水）蒸汽，通过压缩机压缩成105 ℃ ~110℃的升温气体，可作为再生热源循环应用于对原水的热传递和连续蒸发，升温气体本身也得以迅速冷却，并成为可回用的冷凝水。

   采用蒸汽压缩机及其特殊流体设计对形成的一次蒸汽实施压缩升温，且经多次热循环利用可有效提高浓缩倍数和热效率，进而节省大量能源及运行费用。

   工艺系统的一体化、数据化和效能化设计，使处理工艺系统操作简便，自动化程度高，降低人工成本和劳动强度。

   经压缩而升温的气体，通过热交换使水分蒸发并生成浓缩液。这种升温气体，可多次用于循环蒸发浓缩，其浓缩液在排出过程中还将与进水热交换进而达到充分利用热能之目的。

   MVC技术处理是利用管式降膜蒸发器加热废水蒸发生产蒸汽，将此蒸汽送至机械式蒸汽压缩机提升T和P后，再送回管式降膜蒸发器加热侧作为热源，同时冷却成蒸馏水；该工艺只需要一定量的电能，就可以使污水不断转变成蒸馏水而无需加热蒸汽等额外的热源；

   工业废水在进入蒸发器之前，应该预热到沸腾温度（根据情况也可进行负压蒸发），因此需要预热器；成品冷凝水在流出蒸发器时仍处于饱和温度，有一定余热，因而可以利用成品冷凝水的余热来作为热源预热进料废水；

   污水中溶解有气体等杂质，升温蒸发时气体会析出，析出的气体并不凝结，因而在蒸汽冷凝侧会妨碍传热。所以污水进入蒸发器之前要进行预脱气，为此需要设置一个除气器；为了防止废水在蒸发过程中结垢，需要一套预处理和加药装置。

工艺流程主要包括物料流程和蒸汽流程两部分

物料流程：物料采用实际生产过程中产生的稠油热采废水，从储罐经过泵进入蒸发室并保持一定的液位后，通过阀门切换，料液在换热管内经分布器呈膜状下流，产生的二次蒸汽从蒸发器顶部引出，经压缩升温给蒸发器加热后，冷却成冷凝水，浓缩料液在循环至一定倍数时开始外排；而循环泵使物料在整个回路内进行循环，其循环量可从流量计中读出。

蒸汽流程：蒸汽流程启动时引入注汽锅炉的临时外源蒸汽，由阀门控制经大差压减压装置进入蒸发器，当降膜蒸发器达到热量平衡后启动蒸汽压缩机，同时切断外源蒸汽，此时降膜蒸发系统已建立物料平衡和热量平衡，系统可以自主运行。

图1  MVC工艺详细图解 

MVC蒸汽机械压缩式高效节能型高盐废水蒸发浓缩工艺技术优势

（1）降膜蒸发器工艺技术

    a.设计出蒸发水量>20m³/h，换热面积1800m²，传热系数2900w/m²℃，加热蒸汽进口处采用大曲率弧形流道设计，保证加热均匀性；

    b.合理选择除沫器的形式和安装方式，保证高效的除沫效果；

    c.布膜器采用了多层分布盘加溢流分布技术，保证了均匀布膜；

    d.内增加汽提模块，具有调节水质的功能。

（2）预处理与水质调节工艺技术

    a.对进水进行预沉淀和PH值调节，防止机械垢和硅垢的沉积；

    b.对预热后的水进行脱气，提高蒸发器的效率保障水质；

    c.添加合理的阻垢剂、消泡剂、缓蚀剂，延长设备的运行周期；

    d.采用高效换热器，用产品水预热给水，既提高系统的热效率，又利于提高水质。

（3）压缩机与蒸发器等配套工艺参数技术

    a.合理的设计压缩机的进出口压力，保障了压缩机的效率，降低电耗；

    b.设计蒸发温度和加热蒸汽温度差值为5℃，合理的平衡了结垢、降膜蒸发器的面积及压缩机功耗的矛盾；

    c.采用微正压运行，有效保障了蒸发器的高效运行；

    d.设计浓缩倍数为30，合理平衡了水质、排污率和结垢之间的矛盾；

    e.设计循环倍率为30-34，平衡循环泵的功耗、布膜、管壁冲刷和蒸发量之间的矛盾；

    f.开发了高效的药剂，确定了合理的加药量，保证了蒸发器的经济高效运行。

（4）设备自动化控制工艺技术

    设备自动化程度较高，使人力介入概率处于更小状态。包括：自动进行废水补给（填充）、排出分离室内的残留浓缩液、移送蒸馏水槽内的蒸馏水、清洁热交换器内壁等；对许多变量如温度、压力、电导率和液位等需要连续加以监控的参数的自动调控；

   针对系统背离正常运行模式而引发各种危险状态时作出反应的自动报警装置。

 技术优势如下：

     a.无论是挥发性废水、还是非挥发性废水均适用，故广泛应用于各种高浓

度工业废水根治（海水）场合；

     b.无周期性更换部件和额外消毒装置（100%高温杀菌），因此可减少大量

运行费用；

     c.工艺系统相对简化、占地面积小；

     d.由耐腐蚀材料制造，可长期耐用、安装在任何地方；

     e.仅采用清洁能源电力即可，因此处理费用更低;

     f.可应用于低成本制取饮用水、软化水；

  g.全系统采用PLC控制，所以系统可自动、安全运行。

MVC蒸汽机械压缩式高效节能型高盐废水蒸发浓缩工艺技术案例

   降膜蒸发器一般浓缩倍数30倍，浓缩倍数能达到60倍以上；循环倍率达到30-34；蒸发量一般设计小于400m³/h，更高可以达到600m³/h。

表1  辽河油田MVC蒸发浮选后污水测试对比数据

表2 MVC蒸发浮选后污水测试数据

2)  辽河油田热采注汽流程图

  图2 辽河油田热采注汽流程图