1 緒論

高含鹽廢水是指含至少總溶解固體TDS（Total Dissolved Solid）和有機物的質量分數(shù)大于等于3.5%的廢 水，包括高鹽生活廢水和高鹽工業(yè)廢水。主要來源于 直接利用海水的工業(yè)生產(chǎn)、生活污水和食品加工廠、 制藥廠、化工廠及石油和天然氣的采集加工等。這些 廢水中除了含有有機污染物外，還含有大量的無機鹽， 如Cl-、SO4 2-、Na+、Ca2+等離子。這些高鹽、高有機物 廢水，若未經(jīng)處理直接排放，勢必會對水體生物、生活 飲用水和工農業(yè)生產(chǎn)用水產(chǎn)生極大危害。該類濃廢水的 共同特點是：不能簡單地用生化處理，且物化處理過程 較復雜，處理費用較高，是污水處理行業(yè)公認的高難度 處理廢水。

2 高含鹽廢水處理技術

關于高含鹽廢水的處理技術，國內外已經(jīng)研究了幾 十年，目前通常采用的方法主要包括：生物法、SBR工 藝法和三效蒸發(fā)器脫鹽法等。我們這里著重介紹三效蒸發(fā)器脫鹽法。

3 三效蒸發(fā)器

3.1 三效蒸發(fā)器應用范圍

三效蒸發(fā)器可應用于處理化工生產(chǎn)、食品加工廠、 醫(yī)藥生產(chǎn)、石油和天然氣采集加工等企業(yè)在工藝生產(chǎn)過 程中產(chǎn)生的高含鹽廢水，適宜處理的廢水含鹽量為3.5% ～25%（質量百分比），COD濃度為2000～10,000ppm。

3.2 三效蒸發(fā)器組成及原理

三效蒸發(fā)器主要由相互串聯(lián)的三組蒸發(fā)器、冷凝 器、鹽分離器和輔助設備等組成（如圖所示）。 三組蒸發(fā)器以串聯(lián)的形式運行，組成三效蒸發(fā)器。 整套蒸發(fā)系統(tǒng)采用連續(xù)進料、連續(xù)出料的生產(chǎn)方式。高 含鹽廢水首先進入一效強制循環(huán)結晶蒸發(fā)器，結晶蒸發(fā) 器配有循環(huán)泵，將廢水打入蒸發(fā)換熱室，在蒸發(fā)換熱室內，外接蒸氣液化產(chǎn)生汽化潛熱，對廢水進行加熱。由 于蒸發(fā)換熱室內壓力較大，廢水在蒸發(fā)換熱室中在高于 正常液體沸點壓力下加熱至過熱。加熱后的液體進入結 晶蒸發(fā)室后，廢水的壓力迅速下降導致部分廢水閃蒸， 或迅速沸騰。廢水蒸發(fā)后的蒸氣進入二效強制循環(huán)蒸發(fā) 器作為動力蒸氣對二效蒸發(fā)器進行加熱，未蒸發(fā)廢水和 鹽分暫存在結晶蒸發(fā)室。一效、二效、三效強制循環(huán)蒸 發(fā)器之間通過平衡管相通，在負壓的作用下，高含鹽廢 水由一效向二效、三效依次流動，廢水不斷地被蒸發(fā)， 廢水中鹽的濃度越來越高，當廢水中的鹽分超過飽和狀 態(tài)時，水中鹽分就會不斷地析出，進入蒸發(fā)結晶室的下 部的集鹽室。吸鹽泵不斷將含鹽的廢水送至旋渦鹽分離 器，在旋渦鹽分離器內，固態(tài)的鹽被分離進入儲鹽池， 分離后的廢水進入二效強制循環(huán)蒸發(fā)器加熱，整個過程 周而復始，實現(xiàn)水與鹽的***終分離。

冷凝器連接有真空系統(tǒng)，真空系統(tǒng)抽掉蒸發(fā)系統(tǒng)內 產(chǎn)生的未冷凝氣體，使冷凝器和蒸發(fā)器保持負壓狀態(tài)， 提高蒸發(fā)系統(tǒng)的蒸發(fā)效率。在負壓的作用下，三效強制 循環(huán)蒸發(fā)器中的廢水產(chǎn)生的二次蒸氣自動進入冷凝器， 在循環(huán)冷卻水的冷卻下，廢水產(chǎn)生的二次蒸氣迅速轉變 成冷凝水。冷凝水可采用連續(xù)出水的方式，回收至回用 水池。

4 三效蒸發(fā)器應用實例

4.1 處理對象及處理工藝

高含鹽廢水的主要成分為15%氯化鈉溶液，廢水pH 值為6～8，廢水COD為50,000ppm。處理量為3t/h。 根據(jù)高含鹽廢水的特性，工藝設計按照三效蒸發(fā)器 進行設計，根據(jù)計算，確定的三效蒸發(fā)器的主要技術參 數(shù)如下：

蒸發(fā)量Q=30 0 0kg / h（每小時蒸發(fā)水分30 0 0kg）； 實際蒸氣耗量Q=120 0kg/h（進氣壓力0.3～0.4MPa）； 一效蒸發(fā)器換熱面積S=80m2，真空度P=-0.03MPa； 二效蒸發(fā)器換熱面積S=80m2，真空度P=-0.06MPa； 三效蒸發(fā)器換熱面積S=80m2，真空度P=-0.085MPa；循 環(huán)冷卻水耗量Q=40t/h；冷凝冷卻面積A=240m2；機組總 功率P=25kW；機組占地面積為長10m×寬5m×高4m。 根據(jù)工藝，充分考慮廢水對設備的腐蝕性，且本著 在滿足使用性的前提下盡量節(jié)約成本的原則，系統(tǒng)設備 選材如下：

1）蒸發(fā)器本體選擇碳鋼重防腐，可耐120℃以內 酸、堿、鹽溶液的腐蝕；2）加熱器選擇Ta1鈦管；3） 冷凝冷卻器列管選用316L不銹鋼；4）出料螺桿泵選用 316L不銹鋼材質；5）回收水罐及閃蒸罐選用碳鋼噴涂 防腐涂料；6）工藝管道、管件、閥門選用316L不銹鋼 +PPR材質；7）結晶罐選用碳鋼重防腐。

4.2 處理結果及存在的問題

高含鹽廢水經(jīng)三效蒸發(fā)器處理后，產(chǎn)生了結晶鹽、 有機物濃縮廢液和淡化水，結晶鹽和有機物濃縮廢液送 到危險廢物處置中心集中焚燒處置，淡化水回用到生產(chǎn) 中進一步利用。

通過本系統(tǒng)的運行發(fā)現(xiàn)，盡管三效蒸 發(fā)器可以有效處理高含鹽廢水，但是還存 在一些問題需要進一步克服，主要表現(xiàn) 在：

（1）廢水處理成本高。由于被處理的 廢水多有腐蝕性，所以設備的選材需要考 慮抗腐蝕性，成本較高。

（2）整套設備運行過程中腐蝕嚴重， 壽命短。在三效蒸發(fā)器的設計中，雖然盡 量選用抗腐蝕的材料，但是并不能避免腐 蝕，尚存在設備使用壽命較短的問題，需要及時更換。

（3）三效蒸發(fā)器處理高含鹽廢水需要大量的蒸氣， 很多地方不具備條件。

（4）通過三效蒸發(fā)器處理后的高含鹽廢水還需要送 人危險廢物處置中心做進一步處理。

5 結論

高含鹽廢水必須經(jīng)過適當處理后才能回歸環(huán)境。實踐證明，傳統(tǒng)的廢水處理方法并不適宜處理高含鹽廢 水。在眾多的高含鹽廢水處理技術中，三效蒸發(fā)器脫鹽 法具有技術成熟、可處理廢水范圍廣、占地面積小、處 理速度快、節(jié)能等優(yōu)點，在國內具有較大的發(fā)展前景。 雖然，三效蒸發(fā)器存在著處理成本高、設備使用壽命 短、需要蒸氣量大等缺點，但是隨著技術的進一步發(fā) 展，該技術在高含鹽廢水處理領域中的應用會進一步 擴大。