蒸发结晶技术在工业废水零排放工程中的集成应用
一、引言
随着国家“零排放”政策的推进,蒸发结晶成为高盐废水末端处理的核心技术之一。该技术通过热力或机械方式使水分蒸发,最终以晶体形式回收无机盐,广泛应用于煤化工、冶金、印染等行业。
二、技术分类与比较
主要蒸发结晶技术包括:
多效蒸发(MEE):利用蒸汽多次加热,节能效果好;
机械蒸汽再压缩(MVR):利用压缩机提高蒸汽温度,能耗更低;
强制循环结晶器:适用于高溶解度、易结垢物料;
喷雾干燥:适用于热敏性物料或粉末状产物回收。
三、工艺流程
预处理:软化除硬、去除重金属;
浓缩段:采用RO或NF进行初步减量;
蒸发段:MEE或MVR系统实现深度浓缩;
结晶段:冷却结晶或热结晶,形成固体盐;
母液回流:部分母液返回系统再处理。
四、关键技术难点
结垢与腐蚀问题:需选用钛材或哈氏合金;
能耗控制:MVR系统较MEE节能30%以上;
盐质纯度要求:需控制杂质离子含量;
冷凝水回用标准:需满足回用水质指标。
五、工程应用实例
某煤化工企业建设MVR+强制循环结晶系统,处理浓水量约50 m³/h,年回收NaCl 1.2万吨,冷凝水COD<50 mg/L,满足厂区回用需求。项目投资回收周期约3年,实现环境与经济效益双赢。
六、未来发展方向
推动低温蒸发与太阳能耦合降低能耗;
构建模块化设备适应中小企业需求;
探索与CO₂捕集联用实现碳中和路径;
强化结晶过程智能化与自适应控制。