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蒸汽机械再压缩技术(Mechanical Vapor Recompression)是一种可利用自身产生的二次蒸汽能量,由机械能驱动的蒸发工艺。本文首先综述了MVR系统的国内外研究现状和特点。自行设计建造了一套以MVR系统为核心的硝酸铵废水处理工艺,实现了废水处理的零排放。建立了MVR系统的设计模型及(火用)分析计算模型,通过现场运行数据,分析了其与设计值的不同之处,并对MVR系统的(火用)进行了分析。主要内容包括:
建立了MVR系统的设计模型,通过工程实例论证了MVR系统应用于处理高盐废水的可行性。
对系统调试期间的水质和性能参数进行了监测及对比,结果显示:MVR系统的脱盐率在97.51~99.05%之间,反渗透的脱盐率在85.8~87.2%之间,整套装置的脱盐率达到了99.76%。整个系统的平均出水盐度为69.9mg/L,满足工厂回用水的要求,出料盐度为239623mg/L,达到了设计要求的浓缩倍数。但是由于硝酸铵溶液的水解使得其出水pH值呈现碱性,在回用时应对pH值进行调节。
MVR系统在设计时应注意将温度探头安装在捕沫网附近,冷凝器会对循环液造成水头损失,闪蒸温差可定为5℃,压缩机温升可定为12℃。将MVR由间断运行该为连续运行,且在外边加装保温层可降低MVR系统的吨水能耗37.3%,吨水处理成本减少40.06%。
通过对MVR系统(火用)值分布的计算,揭示了系统内部的(火用)损分布。结果显示,系统总的(火用)损失为34.46KW。其中蒸发室的损失最大为37.17%,其次是冷凝器和压缩机,分别为27.5%和15.65%,水泵和预热器的(火用)损分别为11.82%和1.98%。系统的(火用)效率为6.36%。较低的增压比可提高系统的(火用)效率,但要综合考虑传热面积增加而带来的投资增加;在不影响系统性能的条件下,建议使用较低的蒸发温度;对系统进行余热回收和定期除垢和提高系统的(火用)效率。