多效蒸发技术(MED)详解
工业废水零排放技术
1）传统蒸发技术
蒸发量为1t/h，效数和能耗对比
效数
单效
双效
三效
四效
五效
蒸汽消耗
kg/s 能量消耗
KWh
排入环境 热量占总 热量比例
1.1 686 92%
0.57 355 88%
0.4 244 84%
0.3 187 80%
0.27 168 75%
随着蒸发效数增加，设备投 资基本按比例增加；
2）机械蒸汽再压缩技术（MVR ）
2、零排放解决方案
生产工 艺优化
• RO 预处理 • EDR
• MBR
蒸发结 晶工艺
• 机械蒸汽再压缩 循环蒸发技术
• “晶种法”技术 • 混合盐结晶技术
一般可回收90％～95％的含 盐量为5～10mg／L的蒸馏水，少 量浓渣可进一步采用结晶器或蒸 发塘做固化处理，或掩埋等。
蒸发零排放解决方案的核心
1、零排放背景和定义
技术 背景 随着我国工业的飞速发展, 高含
盐难降解工业废水的排放量剧增, 由此 而带来的水质污染已成为我国环境污 技染术的一个主要问题。高盐废水是指总 定含来义盐自质化19量工70分厂年数及，至石美少油国和1国%天的家然废污气水染的，物采其排集主放加要清 工除等法，案这（种NP废D水ES含）有首多先种对物废质水（零包排括放 盐提、出油了、明有确机的重规金定属和和要放求射，性美物国质电）力 研究中心（EPRI）更一步将工厂废水
3、典型零排放系统工艺流程
4、核心技术介绍 1）传统蒸发技术 2）机械蒸汽再压缩技术 3）“晶种法”技术 4）投资情况
1）传统蒸发技术
典型的传统蒸发工艺是多效蒸发工 艺（MED）就是将加热蒸汽通入一个蒸 发器，将溶液受热而沸腾产生的二次蒸汽 当作加热蒸汽，引入另一个蒸发器，只要 后者蒸发室压力和溶液沸点均较原来蒸发 器中的为低，则引入的二次蒸汽即能起加 热热源的作用。同理，第二器的 加热蒸汽。这样，每一个蒸发器即称为一
海水淡化技术的进展及应用
CITY AND TOWN WATER SUPPLY
·节约用水 保护水资源·
感，需要进行严格的预处理，成本高。此外，在设 备运行期间，各种污染物的沉积会对膜造成污染， 因此还需对膜进行定期的清洗、除污和消毒。
1.2 传统海水淡化技术比较 3 种传统的主流海水淡化技术各有其优缺点， 表 1 对其进行了简单的对比分析，可以根据具体的 要求，选择适合的工艺。 2. 新兴海水淡化技术 近年来，随着全球对海水淡化技术的重视，海 水淡化技术得到了高速的发展，使海水淡化技术呈 现出新的发展趋势，主要表现为发展集成海水淡化 技术及开发新能源，发展新能源海水淡化技术 。 [10] 2.1 集成海水淡化技术 海水淡化技术的发展因能耗高受到限制，海水 淡化工艺集成可以有效发挥各工艺的优势，提高能 源利用率，改善出水质量，实现资源的优化配置。 （1）膜蒸馏 膜蒸馏是一种以热蒸馏驱动膜分离的新型海水 淡化集成方法，需要热源对海水进行加热，受热蒸 发的水蒸汽的积累产生一定的蒸气分压。膜两侧的 蒸气分压差所产生的驱动力使水蒸汽能源源不断的 透过疏水膜，水分子气化通过膜后再进行冷凝实现 了海水的水盐分离 。 [11] 该方法混合了热法和膜法 的优势，分离效率高且操作条件温和，结构简单紧 凑，预处理要求低。但仍处于不成熟阶段，尚未实 现工业化，如何提高膜通量及热效率成为膜蒸馏发 展的关键。 （2）RO 与 MSF 集成 MSF 具有产水水质好，但效率低且较易结垢 的特点，而 RO 则产水效率高，水质较差，两者优 势互补，可以降低产水成本，提高海水淡化的效率。 目前，两者集成工艺早已商品化。
54 城镇供水 NO.2 2019
1. 传统海水淡化技术及特点 1.1 传统海水淡化技术 传统的海水淡化技术提出较早，经多年发展， 在工业上应用更为成熟。目前，多级闪蒸、低温多 效 蒸 馏（low temperature MED, LT-MED） 和 反 渗 透是国际上海水淡化主流的技术。 （1）多级闪蒸工艺 多级闪蒸 MSF 技术从 20 世纪 50 年代提出以 来得到快速发展。其原理是将海水预热后引入闪蒸 室，闪蒸室的压力低于将要进入的盐水所对应的饱 和蒸汽压力，盐水由于温度过高而进行闪蒸得到水 蒸气，将水蒸气冷凝得到淡水资源。MSF 技术成熟， 可为工业企业提供优质淡化水，也可提供生活饮用 水。MSF 技术的主要特点是对海水预处理要求较 低，且加热和蒸发过程分开进行，设备不易结垢， 运行维护相对简单；单机容量大，产水水质高；操 作弹性小，不适用于造水量变化大的场合；设备成 本高，初期建设工程量大；需要较大量的海水在系
湿法脱硫存在的主要问题与技术探讨
湿法脱硫存在的主要问题与技术探讨摘要：经济的发展，城市化进程的加快，人们对电能的需求也逐渐增加。
在我国现代化建设阶段，燃煤电厂发挥着重要作用，也是国民经济的支柱性产业之一。
燃煤电厂的生产运作有效地满足了广大群体日常生活、生产中对电力的需求，对我国经济发展进步起到推动型作用。
燃煤发电阶段形成废水、废气等污染物，其中废水的类型较多，脱硫废水便是其中的典范。
化学沉淀是处理脱硫废水的常用方法，尽管其费用支出较少，但经该工艺处理后的污水，很难保证整体达标，污水内含盐量偏高，若未经处理直接排放很可能导致二次污染。
湿法脱硫废水零排放处理能解除如上问题，具有能耗低、环保等诸多优势。
本文就湿法脱硫存在的主要问题与技术展开探讨。
关键词：脱硫系统；问题；技术探讨；经验分享；经济运行；节能与减排引言随着环保形势的日益严格，以及《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》发布与执行，燃煤电厂脱硫废水零排放也成为关注重点。
脱硫废水零排放工艺是指将脱硫废水进行预处理后对废水进行采用蒸发、结晶等方法进行深度处理，达到废水零排放的目的。
1燃煤电厂脱硫废水的来源及特点在燃煤电厂，烟气污染物主要包括了二氧化硫、硫化物、氯化物、氟化物、重金属离子和烟尘等，为了防止硫化物的污染，要对含硫烟气进行脱硫处理。
按工艺特点目前主要可分湿法、半干法和干法3种烟气脱硫技术，中国烟气脱硫技术和其应用比例如图1所示，大部分燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺。
湿法脱硫工艺为避免系统内污染物富集，须排放一部分废水以维持系统内污染物浓度，这部分废水主要含有大量悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属等污染物。
脱硫废水水质特点及其可能危害影响见表1。
图1中国烟气脱硫技术与其应用占比表1脱硫废水水质特点及可能危害影响2湿法脱硫存在的主要问题某公司2×330MW机组采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，每台机组对应一座脱硫塔，烟气系统不设GGH和旁路烟道，增压风机与引风机合并设置，脱硫系统压降通过引风机克服，两台机组共用一座210m高内衬钛钢烟囱，每台机组脱硫设施原设计配置三台脱硫浆液循环泵，原脱硫设施设计脱硫出口二氧化硫排放浓度200mg/Nm3以下，为了进一步满足日益严格的污染物排放标准，2015年，通过对脱硫设施实施提效改造，目前，每座脱硫塔配置五台脱硫浆液循环泵，设计脱硫效率98.99%，在脱硫设施出口新增湿式除尘器，经过改造后，净烟气二氧化硫排放浓度达到35mg/Nm3以下，满足超低排放指标要求。
煤化工蒸发结晶零排放
煤化工蒸发结晶零排放发展煤化工产业是中国能源战略转型的必由之路，这是我国能源资源禀赋现状和能源革命大背景所决定的。
我国煤炭资源和水资源呈逆向分布，以黄河中上游的山西、陕西、宁夏、内蒙古4省区为例，这里煤炭资源占有量为全国总量的67%，因为煤炭资源丰富，所以近几年这些省规划了很多煤化工项目，但这里水资源仅仅占全国水资源的3.85%。
此外，煤化工生产会产生大量的含盐废水，常规的污水处理工艺，盐是无法降解的。
目前黄河流域盐含量累积已经接近生态红线，如果再不加以严格控制，不以零排放作为要求，随着这些地区煤化工项目的发展，环境矛盾就会十分突出，黄河流域的生态治理将变得更困难。
2008年，国家质量监督检验检疫总局颁布的GB/T21534-2008《工业用水节水术语》中对零排放解释为企业或主体单元的生产用水系统达到无工业废水外排。
可以理解为，零排放就是将工业废水浓缩成为固体或浓缩液的形式再加以处理，而不是以废水的形式外排到自然水体。
目前国内废水零排放工程，普遍投资较大且成本较高。
国内首家已建成但还未真正实现废水零排放的神华集团有限责任公司煤制油项目在环保上投入达13.4亿元，占到项目总投资的10%，试运行期间每吨有机废水的处理成本超过5元，每吨含盐水的处理成本则超过38元。
1.废水零排放面临的难题污水达标排放与零排放是两个完全不同的层次。
零排放指通过科学的处理，实现全厂污水变淡水后回用，这才叫零排放。
实现零排放主要依靠对终端污水生化达标处理后，再由通用技术双膜法进行脱盐处理，处理后返回生产系统进行利用。
按目前的处理技术，一次脱盐处理后仅有60%～70%的淡水能回用。
如果真正的零排放还需要把剩余的30%～40%浓盐水浓缩再处理进行回用。
目前，煤化工企业实现终端污水达标排放的占80%～90%，但这并不是零排放。
脱盐后60%～70%淡水回用的企业占煤化工企业数量的10%，这部分企业可以算接近了零排放，但也不是真正的零排放。
热法海水淡化20100419
蒸发潜热
沸 点 上 升
沸点升高
BPE=Ay+By2+Cy3
A=8.25431 ×10-2+1.883×10-4T+4.02×10-6T2 B=-7.625 ×10-4+9.02×10-5T-5. 2×10-7T2 C=1 522 ×10-4-3×10-6T-3×10-8T2 C=1.522
Cp: kJ/kg. kJ/kg ℃; T: ℃ ; S(含盐量): g/kg
适用范围 20≤S ≤160 适用范围： 20 ℃ ≤T ≤180 ℃
蒸发潜热
△H=2501.897149-2.40764037×T+ 3×T2-1.15863 5×T3 1 192217×10-3 1.192217 1 15863×10-5
海 水 的 密 度
比热
定义：使1g海水温度升高1 ℃所需的热量， 单位为卡/克·度。 海水的比热随盐度的增加而降低。 温度和压力对海水比热的影响和对纯水的 影响相似 海水的比热随温度的升高而降 影响相似。海水的比热随温度的升高而降 低。
海水的热容Cp（Kcal/kg·℃）
浓度（%） 温度(℃) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 0 1.0019 0 9995 0.9995 0.9987 0 9987 0.9987 0.9992 1 0001 1.0001 1.0013 1 0030 1.0030 1.0051 1.0076 1.0107 2 0.9731 0 9731 0.9731 0.9737 0 9744 0.9744 0.9752 0 9762 0.9762 0.9774 0 9789 0.9789 0.9808 0.9831 0.9858 3 0.9596 0 9606 0.9606 0.9618 0 9629 0.9629 0.9638 0 9648 0.9648 0.9660 0 9676 0.9676 0.9694 0.9715 0.9741 4 0.9467 0 9486 0.9486 0.9503 0 9516 0.9516 0.9527 0 9538 0.9538 0.9550 0 9565 0.9565 0.9582 0.9603 0.9628 6 0.9225 0 9257 0.9257 0.9282 0 9300 0.9300 0.9313 0 9324 0.9324 0.9336 0 9351 0.9351 0.9367 0.9387 0.9408 8 0.9006 0 9044 0.9044 0.9074 0 9094 0.9094 0.9108 0 9120 0.9120 0.9132 0 9146 0.9146 0.9162 0.9179 0.9199 10 0.8810 0 8848 0.8848 0.8879 0 8899 0.8899 0.8913 0 8925 0.8925 0.8936 0 8950 0.8950 0.8964 0.8981 0.8998 12 0.8640 0 8670 0.8670 0.8697 0 8716 0.8716 0.8729 0 8739 0.8739 0.8750 0 8762 0.8762 0.8776 0.8791 0.8806
多效蒸发油田污水脱盐设备设计与实验研究
ｌ多 效 蒸发 实验 系 统的 设 计
在装 置效 间连 接方 式 的设计 上 ，采用 结构 紧凑 、操 控 简单
的塔式 连接 方式 。整套 装置 由蒸汽发生 侧 、热交换 侧 、水循环 仞Ｉ
及抽 不凝 气侧 组成 。主要 的设 备包 括 ，六效 水 平横 管 降膜、电加 热 器构成 。
多效蒸发油 田污水 脱盐设备 设计 与实验研 究
王宇 楠 安路 阳 孙呈 祥 张立 涛 宋迪 慧 张 亚峰 （中钢 集 团鞍 山热 能研 究 院有 限 公司 ，辽 宁 鞍 山 １１４０４４）
摘 要 ：就 油 田污 水而言 ，其 高油 量 、高矿化 度和 高盐度 等 特性 决定 了其深度 脱 盐处 理的 困难性 。常规 的 离子 交换 法和膜 法 工艺并 不能满足要 求 ，为此 本文提 出了利用 多效 蒸发 技 术对 油 田污水进行 深度脱 盐处理 的思想 并进行 了探 索 实验 。设 计并搭 建一套 六效 蒸发脱 盐 系统 ，验 证 了技术 可行性 。对 水平横 管 降膜 蒸发 器、淡水缓存罐 、电加 热器 等关键部 位和 系统 流程进行 介 绍。通 过 实验 数 据 分析 ，说 明多效 蒸发 技术在 油 田污水处理 方面具有 运行稳 定 、处理 高效 、水质纯度 高的优 点，达到设 计预期 目标，很好 的反应 装 置 的 热 力 性 能和 制 水 性 能 。
针 对蒸发 器的 设计 ，重点从 以下几个 方面进行 考虑 ： （１）箱体结 构设计 ：
油 田污水具 有高矿 化度性 和大量结 垢离子 ，会 使金属 设备 出现 点蚀 、应 力腐 蚀及连 接处 的缝 隙腐 蚀现象 ，造 成材料 失效 。 本文 根据ＭＥＤ系统 的工 艺条件 、加 工条件 和材料 的供货 、价 格 情 况 ，选 择 ３１６Ｌ不 锈 钢 作 为蒸 发 器 壳 体 材料 ，ＨＡ１７７—２铝 黄
MVR蒸发器价绍
工业高盐废水-零排放处理
年产4000吨催化剂项目（张家港）
问题：每日150m³的催化剂生产废水RO浓缩液
废水水质：硫酸钠、氯化钠
COD： 400-600mg/L
TDS： 4-6%
pH：
7-7.2
处理方法：（1）卧管喷淋MVR低能耗蒸发浓缩系统（TA2） （2） MVR强制循环蒸发结晶系统（TA2） （3）固液分离系统/零排放（TA2）
运行能耗：32kw·h/吨水、70kg(蒸汽)/吨水
出水水质：锅炉补给水标准
出盐要求：无要求
投入日期：2016年10月
电厂脱硫废水-零排放处理
电厂脱硫废水零排放系统（佛山）
问题：每日480m³的电厂脱硫废水
废水水质：两股废水混合
（1）离子交换再生酸/碱液
（2）脱硫废水
SiO2： ＜130 ppm
Cl-：
2016年，以“为社会创造最有价值的资源”为发展使命 的闻宇与美国知名水处理公司 -- J&Y 公司建立战略合作伙 伴关系，成立了广东闻扬环境科技有限公司。
闻扬发扬闻宇独特的企业文化优势，发挥美国 J&Y 公司 精湛的工艺技术优势，为客户提供优质的系统化水处理方案 解决棘手的水处理问题。公司首席总工程师谭润宇先生享有
（2）固液分离系统/零排放(TA2)
运行能耗：48kw·h/吨水
出水水质：中水回用标准
投入日期：2014年01月
电厂脱硫废水-零排放处理业绩表
序号 No
项目种类 Project Type
处理量 Capacity (M3/D)
工艺 Type of Process
日期 Time
1
电厂脱硫废水零排放处理系统（新疆宜化集团）
火力发电厂湿法脱硫废水深度处理工艺选择探讨_1
火力发电厂湿法脱硫废水深度处理工艺选择探讨发布时间：2021-06-02T04:01:00.732Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第4期作者：庞升果蒋兟卫祥民赵青涛刘俊杰郝国富[导读] 文章主要讲述了脱硫废水终端处理的两种方法，即蒸发法和烟道处理法，并结合天津某火电厂改造实例，对多种改造方案进行了比较。
北京北方节能环保有限公司北京 100070摘要：目前，我国的经济在迅猛发展，社会在不断进步，石灰石-石膏湿法脱硫是火力发电厂主流的脱硫工艺，然而，环保排放标准越来越严格，确保脱硫系统长期稳定运行的要求越来越高，因此，火电厂对脱硫废水进行终端处理改造刻不容缓。
文章主要讲述了脱硫废水终端处理的两种方法，即蒸发法和烟道处理法，并结合天津某火电厂改造实例，对多种改造方案进行了比较。
关键词：脱硫废水；蒸发法；烟道处理法引言石灰石 - 石膏湿法烟气脱硫工艺具有脱硫效率高、脱硫剂丰富、负荷范围广的优点，占我国火电发电厂烟气脱硫工艺总量 90% 以上。
但其产生的脱硫废水呈酸性且具有高悬浮物、高盐量、高 COD、高腐蚀性、高危害等特点，其复杂的水质特点使其当选为燃煤电厂湿法脱硫系统终端水质最恶劣的废水。
解决脱硫废水“零排放”的问题即实现全厂废水的“零排放”。
随着我国环保要求和节能意识不断提高，优化火电发电厂废水处理工艺、提高水资源利用率、实现废水资源“零排放”和循环再利用是大势所趋。
1预处理系统脱硫废水深度处理工艺均可以分解为“预处理”、“浓缩”和“结晶”三个工艺段，后段工艺的特点决定了前端工艺的选择。
对于在“浓缩”段采用膜法浓缩的工艺，在“预处理”段都需要对废水中的硬度进行彻底的软化处理。
目前，软化处理工艺以传统的化学加药软化澄清和管式微滤软化工艺应用较多。
2火力发电厂湿法脱硫废水深度处理工艺选择2.1电渗析工艺电渗析是利用离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性能，在外加直流电场的作用下，使阴、阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜，从而使电解质离子从溶液中分离出来的过程。
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多效蒸发技术（MED）详解
一. 原理
多效蒸发（以下简称MED）的原理是将多个蒸发器串联起来，前一个蒸发器的二次蒸汽作为下一个蒸发器的加热蒸汽，下一个蒸发器的加热室便是前一个蒸发器的冷凝器。
在多效蒸发系统中，只需要在第一效处加入新鲜蒸汽，在之后的前面一效蒸发塔顶产生的二次蒸汽，直接用作后续一效蒸发塔再沸器的加热介质，一效之后的蒸发塔就无需再引入新鲜的蒸汽，最后一效塔顶蒸汽可以用作低压力等级热源。
因此，其最大的优点是多次利用二次蒸汽的汽化和冷凝，可以显著减少新鲜蒸汽消耗量。
二、MED蒸发器类型
MED蒸发器类型很多、按照蒸发压力、蒸发器类型、蒸发效数和物料流动方向分类，共四大类十五种：
按蒸汽压力分为：常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发；
按蒸发器类型分为：管式蒸发、板式蒸发和管板结合蒸发；
按效数分为：二效、三效、四效、五效和六效蒸发；
按物料流动分为：并流、逆流、混流和平流。
那么，MED蒸发器到底该如何比选？3个原则：
1、逆流和混流效果均优于并流系统。
逆流多效蒸发能耗最小，并流多效蒸发能耗最大；混流多效蒸发系统的特性相对并流多效蒸发系统较好。
蒸发效数不是越多越好。
当效数增多时，热量利用的效率也随之有所降低，考虑到效数增加则设备的投资增大，故实际采用效数应该有一个最佳点。
比如对于一些些高沸点物系，只能采用二效或三效蒸发器。
考虑物料特性、热量衡算和不凝气截留程度等因素选择蒸发压力。
有研究表明，各效的压强除了与蒸发器的物料与热量衡算有关，还与物料的特性以及各效上下不凝气的节流程度的大小有关。
三、MED的优缺点
1、MED的优点主要体现在以下5方面：
预处理简单，化学药剂消耗较少，加入阻垢剂即可。
受热时间短，多采用管内冷凝和管外沸腾的双侧向变传热方法，传热面积小，传热系数高。
操作弹性大，系统可以提供设计值40%-110%的产品水，而多级闪蒸和反渗透都不具备这么大的操作弹性。
处理效果好，处理过程中盐分析出彻底，并且冷却后冷却液的盐分能被去除90%以上，使微生物很难再受盐分的抑制。
操作可靠性高，整过程使用全自动化运行，且在运行过程中管内压力大于管外压力，即使出现腐蚀换热管现象，冷却水也不会污染产品水。
2、MED的缺点主要体现在以下3方面：
管内易结垢，10d左右就要清理一次，需要及时除垢处理。
效数增加，蒸汽利用率低。
当效数增加后，每一效的传热温差损失就增加，如每蒸发1t水所消耗的蒸汽量比率为一效 1.1、两效0.57、三效0.4、四效0.3、五效0.27，设备生产能力下降。
四、多效蒸发MED常见的三个技术问题和对策
一般来说，多效蒸发MED常出现装置中起泡、蒸发器的结垢、含盐离子末效蒸汽腐蚀设备等三大问题。
1、针对装置中起泡问题，解决方法—物理消泡主要有高温和低
温消泡法、声波消泡法、液体喷散消泡法以及机械振动法等。
虽然物理消泡在处理量特别大的情况下效果明显，但其装置及其运行成本较高；化学消泡法主要是指使用消泡剂，但使用受消泡剂价格昂贵、生
产成本高、生产工艺复杂影响；机械消泡法主要利用旋转来改变作用在气泡处的压力和剪切力来达到除泡，因其成本低、消泡效果好，目前更受欢迎。
2、针对蒸发器的结垢问题，解决方法—有研究者有对蒸发器外壁垢样（硫酸钠和碳酸钙）进行酸洗加中性清洗，对末效换热器内壁垢样（碳酸钙）酸洗，挂片分析发现各效挂片平均腐蚀速率都小于1g/m2·h，总腐蚀量都小于10g/m2。
值得一提的是，该方法要优于《工业设备化学清洗质量标准》（HG/T2387-2007）及《腐蚀试样的制备、清洗和评定标准》。
3、针对含盐离子末效蒸汽腐蚀设备的问题，解决方法—可以用低氯离子含量冷凝水进行低温、定时、定量的置换和补充，并在循环水中加入高效缓蚀剂。