某石化公司催化裂化CO煙氣脫硫設(shè)備產(chǎn)生了高濃度含鹽廢水,溶解性固體濃度的設(shè)計(jì)值為8%,實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)最高到達(dá)13%,依據(jù)《青島市海洋環(huán)境維護(hù)規(guī)則》、《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)規(guī)范》的請(qǐng)求,該設(shè)備的高鹽廢水無法直接排放至膠州灣海洋區(qū)域及市政污水管網(wǎng),經(jīng)過技術(shù)討論,應(yīng)用MVR技術(shù)新建一套高鹽廢水處置設(shè)備以完成脫硫廢水的“零排放”。
一、MVR技術(shù)概述
(1)MVR技術(shù)原理
MVR是機(jī)械蒸汽再緊縮技術(shù)(mechanicalvaporrecompression)的簡稱。MVR技術(shù)除開車啟動(dòng)外,整個(gè)蒸發(fā)過程中無需生蒸汽,應(yīng)用蒸發(fā)器出來的二次蒸汽,經(jīng)緊縮機(jī)緊縮后蒸汽壓力、溫度升高,熱焓值增加,然后送到蒸發(fā)器的加熱室作為加熱蒸汽運(yùn)用,使料液維持沸騰狀態(tài),二次蒸汽也得到了充沛的應(yīng)用。
(2)MVR高鹽工業(yè)廢水處理工藝原理
高鹽水經(jīng)過加熱提升溫度,在蒸發(fā)室中閃蒸出低品位蒸汽,鹽水濃度提升后去提稠、枯燥設(shè)備實(shí)行處置,低品位蒸汽進(jìn)入蒸汽緊縮機(jī)提升品位,不連續(xù)的用于加熱原料鹽水,然后凝結(jié)為水進(jìn)入其他設(shè)備再應(yīng)用。從而完成高鹽廢水的零排放。
二、MVR高鹽廢水處置工藝的應(yīng)用
(1)MVR高鹽廢水處置工藝線路。
高鹽廢水經(jīng)過兩級(jí)預(yù)熱器升溫(兩級(jí)預(yù)熱器的熱源為設(shè)備內(nèi)部的不凝氣、冷凝水),進(jìn)入強(qiáng)迫循環(huán)管與結(jié)晶器返回料液混合,經(jīng)強(qiáng)迫循環(huán)加熱器加熱后,進(jìn)入結(jié)晶器閃蒸,當(dāng)結(jié)晶器中的料液濃度達(dá)一定水平會(huì)有晶體析出,高濃度的料液從結(jié)晶器底部進(jìn)入稠厚器后實(shí)行固液分層,頂部的母液溢流到母液罐后與原料混合再次實(shí)行循環(huán)加熱,底部的鹽漿進(jìn)入離心機(jī)別離后出鹽。蒸汽從結(jié)晶器出來后進(jìn)入蒸汽緊縮機(jī),經(jīng)過緊縮機(jī)緊縮后蒸汽壓力、溫度提升,熱焓值增加后的蒸汽進(jìn)入循環(huán)加熱器繼續(xù)作為熱源用,蒸汽在循環(huán)加熱器中冷凝為水。冷凝水自循環(huán)加熱器自流至冷凝水罐,經(jīng)過冷凝水泵加壓,一局部供應(yīng)緊縮機(jī)作為減溫水運(yùn)用,另一局部與原料水在二級(jí)預(yù)熱器換熱后送出設(shè)備。
(2)MVR技術(shù)處置效果。
MVR設(shè)備的原料水鹽含量設(shè)計(jì)值為20%,需求脫硫設(shè)備增加吸收漿液的循環(huán)率,提升原料水的鹽含量,但實(shí)踐操作過程中吸收漿液的循環(huán)率增加后,脫硫設(shè)備吸收塔中結(jié)垢明顯增加,所以無法提供設(shè)計(jì)參數(shù)請(qǐng)求的20%鹽含量的原料液,實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)過程中原料液鹽含量最高為13%,隨著煙氣硫含量的變化鹽含量會(huì)隨之動(dòng)搖(表一為原料水的實(shí)踐剖析數(shù)據(jù))。原料水鹽含量的大范圍的動(dòng)搖并偏離設(shè)計(jì)值固然形成設(shè)備的本錢增加、操作動(dòng)搖,但處置后的冷凝水COD、氯離子大幅降落,電導(dǎo)率最高為25μS/cm,到達(dá)脫鹽水站新穎水進(jìn)水、循環(huán)水廠補(bǔ)充用水的水質(zhì)請(qǐng)求(表二為冷凝水剖析數(shù)據(jù)),處置后的結(jié)晶鹽硫酸鈉含量在99%以上,到達(dá)《GB/T6009-2014工業(yè)無水硫酸鈉》中優(yōu)質(zhì)品的請(qǐng)求。從處置后的產(chǎn)品剖析數(shù)據(jù)來看,MVR技術(shù)對(duì)高鹽廢水的處置效果極佳。
三、MVR高鹽廢水處置工藝應(yīng)用存在問題
(1)管線容易梗塞。
結(jié)晶器后的濃漿液線中的介質(zhì)處于飽和臨界狀態(tài),容易在管線內(nèi)壁析出結(jié)晶鹽,長時(shí)間的積聚會(huì)梗塞管線,運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)產(chǎn)陌生通管線等等增加工作量的狀況。
(2)能耗、運(yùn)轉(zhuǎn)本錢偏高。
原料液實(shí)踐含鹽量遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值形成整個(gè)循環(huán)過程需求更多的熱量來保證原料液的蒸發(fā)量,而設(shè)計(jì)狀態(tài)下的能量均衡無法完成,原料液進(jìn)循環(huán)加熱器的實(shí)踐溫渡過低,循環(huán)加熱器必需補(bǔ)充新蒸汽才干保證結(jié)晶器的蒸發(fā)量,造成了設(shè)備的整體能耗變高,運(yùn)轉(zhuǎn)本錢也隨之提升。
(3)設(shè)備操作均衡點(diǎn)的控制艱難。
設(shè)備的實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)過程中系統(tǒng)真空度、漿液的蒸發(fā)溫度、結(jié)晶器的液位、蒸汽進(jìn)循環(huán)加熱器的溫度(蒸汽緊縮機(jī)出口溫度)、新穎蒸汽的補(bǔ)充量等等參數(shù)之間的均衡存在操作難度。系統(tǒng)真空度變化,結(jié)晶器的液位隨之變化,漿液蒸發(fā)溫度也會(huì)隨之變化,進(jìn)而影響蒸汽進(jìn)循環(huán)加熱器的溫度(蒸汽緊縮機(jī)出口溫度),會(huì)使系統(tǒng)蒸發(fā)質(zhì)變大或變小,蒸發(fā)量的變化又會(huì)反過來影響系統(tǒng)真空度,總之整個(gè)系統(tǒng)參數(shù)需求到達(dá)一定的均衡才干平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
(4)結(jié)晶鹽的處置增加了運(yùn)轉(zhuǎn)本錢。
結(jié)晶鹽Na2SO4沒有作為產(chǎn)品外銷的渠道,只能作為固廢處置,每噸的處置價(jià)錢在1200元左右,增加了運(yùn)轉(zhuǎn)本錢。
(5)冷凝水電導(dǎo)率偏高。
設(shè)備產(chǎn)生的冷凝水電導(dǎo)率實(shí)測最高為25μS/cm,無法到達(dá)鍋爐給水規(guī)范。假如采取有效的改良措施提升冷凝水水質(zhì),使其到達(dá)鍋爐給水規(guī)范,會(huì)提升設(shè)備產(chǎn)品的價(jià)值,減少設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)本錢。
四、MVR技術(shù)應(yīng)用的改造及優(yōu)化倡議
(1)濃度高的料液處于自流狀態(tài),所以管線要選擇合理的傾斜角度,增加自活動(dòng)力,在易堵的管線增加低濃度料液實(shí)時(shí)沖洗線,降低料液在管壁結(jié)晶的可能性。
(2)應(yīng)用煉油設(shè)備過剩的熱水對(duì)原料水實(shí)行預(yù)熱,應(yīng)用煉油設(shè)備產(chǎn)生的閃蒸氣做為循環(huán)加熱器的補(bǔ)充能源等等,在設(shè)計(jì)階段充沛應(yīng)用其它設(shè)備的過剩熱量,既能夠回收煉油設(shè)備的過剩能量,又能夠有效降低設(shè)備的能耗及運(yùn)轉(zhuǎn)本錢。
(3)合理選擇蒸汽除沫器構(gòu)造,合理肯定除沫器裝置高度,能夠有效控制蒸汽夾帶問題,從而提升冷凝水質(zhì)量。
(4)合理實(shí)行設(shè)備選材,推行國產(chǎn)蒸汽離心緊縮機(jī)組的應(yīng)用,盡可能減少設(shè)備的一次性投資。
(5)開辟結(jié)晶鹽Na2SO4作為商品外銷的渠道,減少結(jié)晶鹽作為固廢處置增加的運(yùn)轉(zhuǎn)本錢。
五、完畢語
MVR技術(shù)能夠有效處理高鹽廢水的環(huán)保排放問題,但新建設(shè)備要充沛應(yīng)用煉油設(shè)備的過剩熱源,并采取有限措施提升冷凝水水質(zhì),在最大限度的降低運(yùn)轉(zhuǎn)本錢后,MVR技術(shù)是能夠在煉廠高鹽廢水處置的實(shí)踐應(yīng)用中實(shí)行推行。