劉威

（1 國家能源集團(tuán)神華榆林能源化工有限公司，陜西榆林719000；2 江蘇中圣高科技產(chǎn)業(yè)有限公司，江蘇南京210009）

煤化工作為近年來化工行業(yè)突飛猛進(jìn)的“生力軍”，其迅猛發(fā)展有效緩解了市場對乙烯、丙烯等低碳烯烴的供需矛盾[1]。目前基于煤生產(chǎn)低碳烯烴采用甲醇制烯烴（methanol to olefin，MTO）技術(shù)，該生產(chǎn)工藝過程耗水量巨大，相較于傳統(tǒng)石油裂解方法，是其4～6倍，每噸產(chǎn)品消耗水量達(dá)到20t左右[2]。工廠大都集聚在煤炭資源豐富但水資源匱乏的西北地區(qū)，而且當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境敏感而脆弱。隨著生態(tài)環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，人們對環(huán)境保護(hù)和資源利用的重視度不斷提高，如何處置好過程中產(chǎn)生的廢水成為煤化工未來健康綠色發(fā)展的關(guān)鍵因素[3]。

煤化工廢水產(chǎn)生渠道多，可粗略分為有機(jī)廢水和含鹽廢水兩大類。有機(jī)廢水主要來源于煤氣化裝置廢水、MTO 裝置廢水和生活污水等。此類廢水含酚類、腈類、油類和難降解有機(jī)物，化學(xué)需氧量（COD）和氨氮含量高[4]。常規(guī)處理工藝采用生化法和深度氧化法組合[5]。含鹽廢水主要來源于循環(huán)水排污、除鹽水站排污、鍋爐排污、離子交換再生廢液和有機(jī)廢水經(jīng)生化處理后產(chǎn)生的含鹽廢水，其懸浮固體（SS）、總?cè)芙夤腆w（TDS）、堿度和硬度含量較高。含鹽廢水總體排放量較大，且有機(jī)物濃度相對較低，通常對其實(shí)施水資源再生回用處理[6]。常規(guī)處理工藝采用物化法和膜分離法組合。

某煤化工企業(yè)采用國內(nèi)DMTO-Ⅰ技術(shù)，將甲醇通過MTO 裝置轉(zhuǎn)化為烯烴，烯烴經(jīng)聚合生產(chǎn)低密度聚乙烯和聚丙烯[7]。廠內(nèi)設(shè)有包括60 萬噸/年MTO裝置、60萬噸/年烯烴分離裝置、30萬噸/年高壓聚乙烯裝置和30萬噸/年聚丙烯裝置。項(xiàng)目地處毛烏素沙漠腹地，水資源匱乏，生態(tài)環(huán)境極其脆弱。為切實(shí)做好環(huán)境保護(hù)，項(xiàng)目按不外排廢水的高標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行配套環(huán)保設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與建設(shè)。項(xiàng)目產(chǎn)生的廢水成分復(fù)雜、污染物種類多、含鹽量大，為實(shí)現(xiàn)廢水高回收率和資源化率，優(yōu)選工藝組合對其進(jìn)行處理。采用開發(fā)的新型近零排放處理工藝，即高效預(yù)處理耦合含鹽廢水膜處理和濃鹽水機(jī)械蒸汽再壓縮（MVR）蒸發(fā)結(jié)晶工藝，實(shí)現(xiàn)廢水治理-產(chǎn)水回用-零液外排的多重目標(biāo)。

1 含鹽廢水近零排放工藝流程

1.1 含鹽廢水膜處理單元

對于過程排放的有機(jī)廢水，結(jié)合具體水質(zhì)條件，實(shí)際生產(chǎn)中選用“預(yù)處理+生化處理+膜生物反應(yīng)器（MBR）深度處理”工藝，對廢水中COD和氨氮去除率均達(dá)95%以上[8]，廢水經(jīng)處理后油類物質(zhì)、COD、氨氮等指標(biāo)均滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中一級排放標(biāo)準(zhǔn)，甚至達(dá)到初級再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可用于循環(huán)水補(bǔ)水。對于過程排放的含鹽廢水，由于水量較大，考慮對其進(jìn)行水資源的回收利用。目前市場應(yīng)用最多的是雙膜（超濾+反滲透）工藝技術(shù)，采用常規(guī)海水淡化反滲透膜元件進(jìn)行膜處理操作，其脫鹽率達(dá)到98%以上，水回收率達(dá)到65%～75%[9]。但對于水質(zhì)較為復(fù)雜的煤化工含鹽廢水，其具有較高的硬度、堿度和有機(jī)物，極易在膜分離和鹽水濃縮過程中出現(xiàn)膜結(jié)垢和污堵，清洗不及時(shí)將會導(dǎo)致膜處理系統(tǒng)效率下降甚至停機(jī)停產(chǎn)。這無形中降低了膜使用壽命，增加了膜清洗和更換頻率，使運(yùn)行費(fèi)用居高不下。為確保膜組件正常運(yùn)行，含鹽廢水回收率只能嚴(yán)格控制在60%以下，降低了水資源回用效率，同時(shí)也增加了后段蒸發(fā)結(jié)晶單元濃鹽水處理量。

鑒于本項(xiàng)目進(jìn)水硬度、堿度、有機(jī)物和含鹽量均較高（表1），采用“高效預(yù)處理+高回收率反滲透”工藝。高效預(yù)處理由“加藥軟化澄清+濾池+超濾+兩級鈉床”組成，其中加藥軟化澄清，用于去除暫時(shí)硬度和懸浮物；設(shè)置濾池和超濾部分用于去除濁度；設(shè)置兩級鈉床用于進(jìn)一步去除硬度。預(yù)處理的主要目的在于使反滲透進(jìn)水的硬度、堿度和有機(jī)物含量降至盡可能低，提供膜系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)減少膜組件的污堵，增加其使用壽命，降低運(yùn)行成本。高回收率反滲透部分采用加強(qiáng)型工業(yè)抗污染反滲透膜，采用特殊格網(wǎng)結(jié)構(gòu)，寬流道設(shè)計(jì)，增加料液流動時(shí)紊流態(tài)，降低膜濃度極化作用，耐污能力顯著提高。實(shí)施該工藝含鹽廢水回收率可達(dá)到85%以上，且膜系統(tǒng)化學(xué)清洗周期延長約1/3時(shí)間，減少藥劑消耗，運(yùn)行成本降低20%以上。

1.2 濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶單元

含鹽廢水經(jīng)膜處理后，大部分水得到回用，但仍產(chǎn)生一部分反滲透濃水和少量離子交換再生廢水，不適合利用膜分離技術(shù)進(jìn)一步處理回用，其含鹽量均較高，TDS 達(dá)到20～25g/L[10]。另外，反滲透對原水的濃縮作用使其濃水的COD 和硬度值也偏高，且可生化性較差。針對該部分濃鹽水目前多為直接外排蒸發(fā)塘自然蒸發(fā)或結(jié)合使用機(jī)械霧化加速自然蒸發(fā)過程，但受土地資源、自然環(huán)境條件限制以及較高的基建費(fèi)用，該處理工藝不再推薦使用。對該部分濃鹽廢水進(jìn)一步回用及近零排放處置成為研究新熱點(diǎn)，較為成熟的工藝為蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)[11]，主要有多效蒸發(fā)、機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)和閃蒸結(jié)晶等。實(shí)際含鹽廢水近零排放工程項(xiàng)目中蒸發(fā)結(jié)晶單元普遍存在結(jié)垢和腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重等問題，難以實(shí)現(xiàn)裝置長周期穩(wěn)定運(yùn)行。高氯高溫環(huán)境下易造成金屬設(shè)備和管道腐蝕，蒸發(fā)濃縮后成垢離子濃度增大，易造成壁面結(jié)垢，進(jìn)一步增加熱阻，傳熱效率下降，生產(chǎn)強(qiáng)度降低，蒸汽能耗增加。國內(nèi)某煤化工項(xiàng)目蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，每隔2～3 個(gè)月需停工檢修清洗，除常規(guī)高壓清洗外，還需進(jìn)行必要的化學(xué)清洗，既阻礙了裝置運(yùn)行連續(xù)性，也增加了運(yùn)行維護(hù)成本。

表1 含鹽廢水膜處理單元進(jìn)水水質(zhì)

考慮本項(xiàng)目實(shí)際水質(zhì)情況（表2），采用“高效預(yù)處理+MVR 蒸發(fā)+結(jié)晶”工藝。高效預(yù)處理由“加藥軟化澄清+調(diào)酸脫氣”組成，其中加藥軟化澄清投加藥劑包含有石灰或純堿、燒堿、硫酸鈣晶種、阻垢劑等，用于進(jìn)一步降低成垢離子濃度，減少蒸發(fā)器壁面結(jié)垢傾向；設(shè)置脫氣塔用于去除料液中溶解氧、二氧化碳及不凝氣，減少系統(tǒng)發(fā)生腐蝕傾向，保證換熱效率高值運(yùn)行。采用MVR 垂直管降膜蒸發(fā)器，以較少電能換取更多蒸汽潛熱，提高能效，降低冷卻水用量，減小裝置占地面積。實(shí)施該工藝后濃鹽水進(jìn)一步回收95%以上，回收水達(dá)到優(yōu)質(zhì)再生水標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)僅外運(yùn)結(jié)晶雜鹽作為固廢處置。裝置系統(tǒng)抗結(jié)垢耐腐蝕性能較強(qiáng)，清洗頻率減少至一年1～2 次，能效較常規(guī)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)提升15%以上，幾乎無需冷卻水用量。含鹽廢水近零排放處理工藝如圖1所示。

表2 濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶單元進(jìn)水水質(zhì)單位：mg·L-1

2 濃鹽水MVR蒸發(fā)結(jié)晶工藝流程

含鹽廢水經(jīng)膜處理單元濃縮后會產(chǎn)生15%～25%的濃鹽水，其COD 含量較高，且可生化性較差，鈣、鎂等成垢離子濃度大[12]。若采用膜法進(jìn)一步對濃鹽水深度濃縮，處理能耗將隨濃鹽水濃度增加而增加，同時(shí)易導(dǎo)致膜系統(tǒng)污堵，膜使用壽命降低，增加膜組件更換頻率和裝置運(yùn)行維護(hù)成本，結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)拐麄€(gè)膜處理系統(tǒng)崩潰。對此類高濃鹽水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶工藝處理可有效提高廢水濃縮倍率和水回收率，實(shí)現(xiàn)裝置長周期穩(wěn)定運(yùn)行[13]。

圖1 含鹽廢水近零排放處理工藝流程

圖2 濃鹽水MVR蒸發(fā)結(jié)晶處理工藝流程

濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶單元處理工藝如圖2所示，膜處理后濃鹽水在調(diào)節(jié)罐中匯集、均質(zhì)后泵入蒸發(fā)進(jìn)料罐，向其加入硫酸調(diào)節(jié)pH至5.5左右，消除濃鹽水中堿度，避免產(chǎn)生碳酸鹽垢。向濃鹽水中投加阻垢劑，防止板式換熱器、脫氣塔、蒸發(fā)器等設(shè)備結(jié)垢。濃鹽水進(jìn)入板式換熱器與蒸發(fā)結(jié)晶段產(chǎn)生的高溫蒸餾液進(jìn)行熱交換至接近沸點(diǎn)溫度，進(jìn)入脫氣塔，除去氧氣、二氧化碳和不凝氣，消除高溫下氧對蒸發(fā)器的腐蝕以及不凝氣對蒸發(fā)器換熱效率的影響。

圖3 強(qiáng)制循環(huán)垂直管降膜蒸發(fā)形式

升溫脫氣后的濃鹽水進(jìn)入MVR 蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮，采用強(qiáng)制循環(huán)垂直管降膜蒸發(fā)形式（圖3）[14-15]和鹽種技術(shù)。進(jìn)料濃鹽水與循環(huán)鹽水混合后經(jīng)蒸發(fā)器循環(huán)泵送至頂部分布器，均勻分布在降膜管束上，在其內(nèi)壁形成薄液膜并沿管壁流下，殼程由蒸汽加熱。降膜后濃鹽水流至底部鹽水槽，由鹽種循環(huán)泵輸送至旋流分離器中將鹽種與鹽水分離，鹽種重新投用至蒸發(fā)器內(nèi)。產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)除霧器去除夾帶液滴后送至蒸汽壓縮機(jī)循環(huán)使用。高溫蒸餾液與蒸發(fā)器進(jìn)料液換熱后收集在蒸餾液罐中，蒸餾液中含有少量的有機(jī)雜質(zhì)，后續(xù)設(shè)置活性炭吸附和離子交換樹脂，去除微量有機(jī)物后作為優(yōu)質(zhì)再生水外供，如圖4。

圖4 蒸餾液提質(zhì)處理工藝流程

蒸發(fā)器排出的濃鹽水經(jīng)結(jié)晶進(jìn)料罐泵送至結(jié)晶循環(huán)泵出口處，與結(jié)晶器循環(huán)漿料均質(zhì)混合后經(jīng)由結(jié)晶加熱器加熱后進(jìn)入結(jié)晶器閃蒸，上部蒸汽經(jīng)除霧器由頂部排出，經(jīng)冷凝換熱后送至結(jié)晶蒸餾液罐作為產(chǎn)品水外供。結(jié)晶器底部濃鹽漿送至臥螺式離心脫水機(jī)進(jìn)行固液分離，結(jié)晶鹽含水率可降至20%以下，減少結(jié)晶鹽作為固廢處置費(fèi)用。

3 蒸發(fā)結(jié)晶近零排放技術(shù)特點(diǎn)

為實(shí)現(xiàn)廢液零外排，以傳統(tǒng)的蒸發(fā)結(jié)晶工藝為基礎(chǔ)，結(jié)合廢水水量和水質(zhì)特性，考慮裝置長周期無垢化穩(wěn)定運(yùn)行、資源化有效利用、節(jié)能降耗等目標(biāo)，對工藝路線進(jìn)行優(yōu)化組合與技術(shù)改進(jìn)，形成一套特征顯著且效果良好的廢水近零排放處理工藝。最終實(shí)現(xiàn)含鹽廢水98%以上回收率，遠(yuǎn)高于目前平均能夠達(dá)到的90%水回收率。裝置系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長達(dá)10～12 個(gè)月，高出現(xiàn)有連續(xù)運(yùn)行時(shí)間50%以上。總體能耗較目前平均水平提升20%以上。

3.1 機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)

將蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽通過蒸汽壓縮機(jī)升溫升壓后送入蒸發(fā)器殼程，作為加熱熱源循環(huán)利用，對二次蒸汽實(shí)施挖潛增效。正常操作時(shí)無需外供蒸汽，可大幅降低外供蒸汽消耗，節(jié)省操作費(fèi)用。與單純外供蒸汽驅(qū)動系統(tǒng)相比，MVR 系統(tǒng)能夠獲得更高的熱效率，通常是單效蒸發(fā)器的28～30 倍[16]。與多效蒸發(fā)系統(tǒng)相比，MVR 技術(shù)的應(yīng)用可以簡化工藝流程，系統(tǒng)無需冷卻水裝置，可減少冷卻水用量。MVR 裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，易實(shí)現(xiàn)自動化控制[17]。

3.2 強(qiáng)制循環(huán)降膜蒸發(fā)技術(shù)

通過循環(huán)泵強(qiáng)制循環(huán)過程和液體分布器[18]均勻布液過程，得以實(shí)現(xiàn)濃鹽水在蒸發(fā)器換熱單元內(nèi)的高效蒸發(fā)。蒸發(fā)濃縮液經(jīng)循環(huán)泵送至蒸發(fā)器頂部管箱，液體流經(jīng)特殊結(jié)構(gòu)液體分布器（圖5），完成均勻的初始分布和再分布，減少換熱管表面干點(diǎn)出現(xiàn)。進(jìn)入換熱管束后，液體在重力作用下，沿管壁形成均勻的液膜自上而下流動，被蒸發(fā)器殼程蒸汽加熱后部分汽化，濃縮液下降至鹽水槽中，再由循環(huán)泵送至頂部管箱，重復(fù)濃鹽水蒸發(fā)濃縮過程。應(yīng)用該技術(shù)使得液體在蒸發(fā)器中停留時(shí)間短，減少有結(jié)垢傾向物料在換熱管壁上結(jié)垢。循環(huán)泵作用下的料液流速較大，對管壁有沖刷抑垢作用，可實(shí)現(xiàn)低溫差下的沸騰傳熱，傳熱系數(shù)高[19]。

圖5 液體分布器

3.3 鹽種技術(shù)

以硫酸鈣為“種子”，濃鹽水在蒸發(fā)器濃縮過程中，其含有的鈣、鎂、硅等鹽分以“種子”為核心結(jié)晶析出，并保持懸浮在液體中，不會附著在換熱管表面結(jié)垢。新的鹽種在蒸發(fā)循環(huán)濃縮過程中不斷產(chǎn)生，正常運(yùn)行時(shí)不需要補(bǔ)充添加晶種。通過控制蒸發(fā)器鹽水槽中濃液排放量和旋流分離器作用，維持蒸發(fā)器內(nèi)鹽種濃度在10%～15%。應(yīng)用該技術(shù)使得料液濃縮到超過飽和極限許多倍，盡可能多地回收產(chǎn)品水，且有效保持蒸發(fā)器內(nèi)不結(jié)垢環(huán)境，確保蒸發(fā)系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。目前，“鹽種法”是在易結(jié)垢水質(zhì)條件下保持蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)不結(jié)垢或少結(jié)垢較好的解決方案[20]。

3.4 高效傳熱技術(shù)

裝置中采用高效換熱管及特型管換熱器，顯著提高換熱器的傳熱效率，降低設(shè)備質(zhì)量，減少占地空間，節(jié)約能源，降低成本。在提高傳熱效率同時(shí)，特型管的特殊幾何形狀具有的自清洗功能，使換熱表面不易結(jié)垢，延長設(shè)備運(yùn)行周期。通過控制加熱器中濃鹽水的溫度、結(jié)晶器與加熱器的液位差，防止?jié)恹}水在換熱管內(nèi)沸騰。控制加熱器內(nèi)鹽水流速在一定范圍內(nèi)，避免過大壓頭損失，防止換熱器發(fā)生污堵。

3.5 高等級防腐材質(zhì)

為提高設(shè)備系統(tǒng)在濃鹽廢水介質(zhì)中運(yùn)行耐腐蝕性能，關(guān)鍵單元裝備制造采用了較高等級防腐材質(zhì)，確保裝置穩(wěn)定安全運(yùn)行。其中蒸發(fā)器殼體為不銹鋼，溢流箱為雙相鋼，換熱管為鈦合金；蒸汽壓縮機(jī)葉輪為雙相鋼，渦殼和導(dǎo)葉為不銹鋼；蒸發(fā)循環(huán)泵為CD4MCU；脫氣塔為雙相鋼；旋流分離器為6%Mo材質(zhì)。

3.6 優(yōu)化與改進(jìn)

針對國內(nèi)外同類蒸發(fā)結(jié)晶近零排放工藝裝置出現(xiàn)過的問題進(jìn)行專題研究并實(shí)施改進(jìn)（表3），從源頭上規(guī)避生產(chǎn)隱患，提升蒸發(fā)結(jié)晶近零排放技術(shù)在實(shí)際工程應(yīng)用中的效果。

4 裝置實(shí)際運(yùn)行情況

該項(xiàng)目含鹽廢水膜處理單元實(shí)際處理量為350m3/h，水回收率大于85%；濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶近零排放單元實(shí)際處理量為60m3/h，水回收率大于95%；系統(tǒng)水的總回收率大于98%，出水達(dá)到優(yōu)質(zhì)再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)際產(chǎn)生結(jié)晶雜鹽量小于1m3/h，且固體鹽含水率小于20%并作為固廢外運(yùn)處置。

蒸發(fā)結(jié)晶近零排放裝置自2015 年8 月投運(yùn)以來，系統(tǒng)運(yùn)行狀況良好，產(chǎn)品水水質(zhì)穩(wěn)定，污泥系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。裝置內(nèi)的機(jī)泵運(yùn)行平穩(wěn)，電氣儀表運(yùn)行正常，聯(lián)鎖及自控系統(tǒng)靈敏可靠。裝置系統(tǒng)最長連續(xù)運(yùn)行15 個(gè)月未停車，裝置清洗周期較長，平均10～12 個(gè)月才需對蒸發(fā)器設(shè)備主體進(jìn)行清洗工作，拆檢時(shí)未見較為嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象。

表3 本項(xiàng)目蒸發(fā)結(jié)晶近零排放技術(shù)優(yōu)化與改進(jìn)

4.1 工藝參數(shù)

裝置各項(xiàng)工藝參數(shù)、性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。裝置運(yùn)行主要工藝控制參數(shù)見表4，性能測試中產(chǎn)品水水質(zhì)情況見表5，性能測試中投加藥劑和公用工程消耗情況見表6。性能測試數(shù)據(jù)顯示，產(chǎn)品水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求；藥劑投加量和公用工程消耗量少，且均在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)。

表4 裝置運(yùn)行工藝控制參數(shù)

表5 產(chǎn)品水水質(zhì)

表6 投加藥劑和公用工程消耗

4.2 經(jīng)濟(jì)性分析

本項(xiàng)目濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶近零排放單元總投資約9700 萬元，總占地面積約2800m2，單位濃鹽水近零排放處理投資達(dá)到6.7×104CNY/(m3·d)。蒸發(fā)結(jié)晶近零排放單元噸產(chǎn)水運(yùn)行成本約28 元，其中耗電費(fèi)用12.5CNY/t［電價(jià)以0.5CNY/(kW·h)計(jì)］，蒸汽費(fèi)用13.3CNY/t （蒸汽費(fèi)以150CNY/t計(jì)），藥劑費(fèi)用2.2CNY/t?，F(xiàn)有煤化工含鹽廢水蒸發(fā)結(jié)晶項(xiàng)目投資大體在(6.5～8.5)×104CNY/(m3·d)，普遍噸產(chǎn)水運(yùn)行成本在35～50CNY。相比較而言（表7），工程應(yīng)用案例普遍采用了“高效膜濃縮+多效蒸發(fā)/MVR 蒸發(fā)+蒸發(fā)塘/結(jié)晶固化”的總體工藝思路。采用高效膜濃縮技術(shù)可有效降低蒸發(fā)結(jié)晶段投資及運(yùn)行成本，但對膜的性能和壽命要求較高；多效蒸發(fā)與MVR 蒸發(fā)應(yīng)根據(jù)不同應(yīng)用場景合理選用，副產(chǎn)大量低壓蒸汽條件下可選用多效蒸發(fā)，缺少蒸汽和冷卻水條件下可選用MVR 蒸發(fā)；采用蒸發(fā)塘固化依賴于土地資源和自然條件，總水回收率略有下降且具有一定的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)晶固化較為徹底但能耗較高且對蒸發(fā)結(jié)晶器防腐抗垢要求較高。本項(xiàng)目采用的蒸發(fā)結(jié)晶近零排放技術(shù)工藝固定設(shè)備投資較高，但系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和長周期性較好，且系統(tǒng)廢水回收率高，運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用較低。

表7 煤化工含鹽廢水近零排放工程應(yīng)用案例

4.3 改進(jìn)方向

本項(xiàng)目針對高鹽廢水處理工藝采用了多重有效的預(yù)處理措施，將系統(tǒng)內(nèi)成垢離子濃度降至最低，減小了膜端和末端蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備結(jié)垢腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，增加工藝系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和長周期性。采用MVR 蒸發(fā)形式，減少蒸汽和冷卻水用量，提高能效，降低運(yùn)行費(fèi)用。采用結(jié)晶固化形式，增加廢水回收率，避免了蒸發(fā)塘固化易引發(fā)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，突破自然條件限制，增加了廢水近零排放技術(shù)應(yīng)用靈活性。但本項(xiàng)目投資規(guī)模較大，且副產(chǎn)的混合雜鹽只能作為固廢外運(yùn)處置，進(jìn)一步增加了廢水近零排放處理費(fèi)用。未來可對結(jié)晶雜鹽資源化利用進(jìn)行探索，采用膜法（納濾）、熱法（硝鹽聯(lián)產(chǎn)）、冷凍法（鹵水脫硝）等進(jìn)行工藝耦合，實(shí)現(xiàn)分鹽目的。同時(shí)要處理好分鹽投資與產(chǎn)出效益的平衡關(guān)系，實(shí)現(xiàn)水和鹽資源化利用的最優(yōu)解。

5 結(jié)論

（1）針對煤制烯烴含鹽廢水水質(zhì)特點(diǎn)和處理現(xiàn)狀，采用新型高效預(yù)處理耦合含鹽廢水膜處理和濃鹽水MVR蒸發(fā)結(jié)晶處理工藝，實(shí)現(xiàn)廢水治理-產(chǎn)水回用-零液外排多重目標(biāo)。

（2）采用濃鹽水蒸發(fā)結(jié)晶近零排放新技術(shù)工藝路線，克服傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶工藝的不足之處，確保裝置長周期無垢化穩(wěn)定運(yùn)行。進(jìn)一步提高廢水回收率和蒸汽潛熱利用率，有效降低運(yùn)行成本和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。

（3）蒸發(fā)結(jié)晶近零排放裝置系統(tǒng)實(shí)際工程運(yùn)行情況良好，其生產(chǎn)能力，原料、燃料及動力消耗，主要工藝指標(biāo)和產(chǎn)品水質(zhì)量均符合設(shè)計(jì)要求，廠區(qū)實(shí)現(xiàn)真正廢水近零排放。該含鹽廢水近零排放處理工藝可進(jìn)一步在石化、電力、化工、冶金、市政等行業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用。