三效脫硫廢水蒸發(fā)器是一種“多效蒸發(fā) + 真空低溫結(jié)晶”組合裝置,專門用于把石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)排出的高鹽、高氯、含重金屬?gòu)U水濃縮到近飽和,并析出固體鹽,實(shí)現(xiàn)“近零排放”或“零排放”。其核心思路是:把廢水依次送入三個(gè)壓力/溫度逐級(jí)降低的蒸發(fā)器,用前一效產(chǎn)生的二次蒸汽做后一效的熱源,噸水蒸汽耗量可比單效蒸發(fā)降低 60% 以上,同時(shí)把廢水從 1–3% 含鹽量濃縮到 25–30%,最后在末效底部結(jié)晶出混合鹽(NaCl、CaSO?、MgSO? 等),離心脫水后作為危廢或工業(yè)鹽外運(yùn)。
1.典型流程
(1) 預(yù)處理:軟化除硬、絮凝沉淀、過濾,把 Ca2?、Mg2?、SS 降到<50 mg/L,避免結(jié)垢。
(2) 預(yù)熱:用末效二次蒸汽或冷凝水把廢水加熱到 60–70 ℃。
(3) 一效蒸發(fā):用 0.3 MPa 生蒸汽加熱,溫度 85–95 ℃,濃縮液靠壓差自動(dòng)流入二效。
(4) 二效蒸發(fā):利用一效二次蒸汽(70–80 ℃)做熱源,進(jìn)一步濃縮。
(5) 三效蒸發(fā):利用二效二次蒸汽(55–65 ℃)做熱源,真空度-0.08 MPa 左右,濃縮到 1.25–1.30 kg/L 后進(jìn)入鹽腿結(jié)晶。
(6) 鹽分離:晶漿經(jīng)離心機(jī)脫水,含水率 5–8%,母液返回三效或送干燥機(jī);冷凝水 TDS<150 mg/L,回用至脫硫工藝水或循環(huán)冷卻水。
2.關(guān)鍵設(shè)備
蒸發(fā)器:強(qiáng)制循環(huán)式或降膜式,加熱管材質(zhì) 2205/2507 雙相鋼或鈦,防止氯離子點(diǎn)蝕。
真空系統(tǒng):末效配二級(jí)蒸汽噴射泵或水環(huán)真空泵,維持-0.085 MPa。
除沫器:絲網(wǎng)+折板,防止二次蒸汽夾帶液滴造成冷凝水含鹽。
在線清洗:每班定時(shí)通 80 ℃ 稀酸或 EDTA 溶液,清除鈣鎂垢;高硅廢水加分散劑。
3.運(yùn)行參數(shù)(以 3 t/h 裝置為例)
總換熱面積:80 m2/效
蒸汽耗量:0.28–0.35 t 蒸汽 / t 水
電耗:25 kWh / t 水
冷凝水回收率:≥90%
結(jié)晶鹽產(chǎn)量:40–60 kg / t 水(視進(jìn)水含鹽量)
4.常見問題與對(duì)策
結(jié)垢:控制濃縮倍率<10 倍,加阻垢劑,定期酸洗。
泡沫:加消泡劑(聚醚類),維持 pH 6–8。
腐蝕:氯離子>15000 mg/L 時(shí)加熱管選鈦材,殼體襯膠或 2205。
能耗:配套 MVR 機(jī)械蒸汽再壓縮,可把蒸汽耗降到 0.1 t/t 以下,但初投資增加 30–40%。
5.應(yīng)用現(xiàn)狀
在火電廠、鎂法脫硫、鋼廠燒結(jié)脫硫廢水零排放項(xiàng)目中已批量投運(yùn),與高溫旁路煙氣蒸發(fā)或滾筒干燥配套,形成“三效濃縮+干燥固化”兩段路線,實(shí)現(xiàn)全廠廢水零排放。