高濃度含鹽廢水不能直接送入生化系統進行生化處理,必須首先將廢水中的鹽分脫除才能進行后續處理。而鹽分的脫除需依靠蒸發器進行,所以含鹽廢水處理設備的投資和運行成本都很高。MVR蒸發器應用于含鹽廢水處理,目的是進一步的降低運行費用,雖然MVR蒸發設備初始投資很高,但是綜合運行費用后會比多效蒸發器具有更低的成本。所以,極好的經濟性是含鹽廢水MVR蒸發器的首要特點。運行一年半可以和三效蒸發器持平,意即較低的運行費用可將MVR蒸發器初始投資節省回來。
通過水分汽化蒸發使鹽分飽和析出是蒸發器脫鹽操作的實現方式。MVR蒸發器作為含鹽廢水蒸發器的一種工藝形式,是以降低能耗為目的。其要義是物料沸騰產生蒸汽以及蒸汽的回收利用。MVR蒸發器通過把蒸發出的水蒸汽進行回收,使得回收后的蒸汽熱品位提高而能夠從新作為熱源使用,回用的蒸汽在加熱器內釋放全部潛熱后冷凝為水。MVR蒸發器輸入電功的主要目的不是為系統直接提供熱量,而是用以回收外排的熱量并提高其熱品位。所以MVR蒸發器是帶有熱泵屬性的蒸發技術,這是其節能的根本原理。
含鹽廢水蒸發器的主要目的是脫除廢水中的鹽類,而鹽類需以結晶體的形式析出才能進行兩相分離脫除。所以,結晶是含鹽廢水MVR蒸發器的主要功能。在諸多蒸發器結構形式中,浸沒式列管蒸發器是蒸發結晶工況所必須的,具體形式有強制循環蒸發器、自然外循環蒸發器、自然內循環蒸發器(中央循環管蒸發器)。在所有的蒸發器形式中,浸沒式蒸發器不是效率最高的蒸發器,但屬于最適合蒸發結晶工況的蒸發器,具有抗管壁結疤堵塞、易于養晶的特點,所以含鹽廢水MVR蒸發器具有較強的適應性能。
MVR含鹽廢水蒸發器的主要能耗是電,但不意味著不需要消耗蒸汽。來料初始溫度低以及外排物流的熱量無法徹回收是造成MVR蒸發系統需要額外補充蒸汽以維持熱量平衡的直接原因。外排物流的熱量有:熱的蒸發冷凝水帶走的熱量、不凝氣帶走的熱量、結晶產物帶走的熱量、蒸發殘液帶走的熱量等,同時還應考慮到系統的對外自然散熱。即便如此,MVR蒸發器消耗的蒸汽也是極其有限的。畢竟即使是多效蒸發器也會有上述各方面的熱量損失,也需要額外的蒸汽補充來保證熱衡。
MVR蒸發器的節能優勢無與倫比,但其在物料適用范圍上具有不可回避的局限想。含鹽廢水MVR蒸發器對物料沸點升高敏感,且不同成分的物料在不同濃度下均具有不同的沸點升高。較高的沸點升高會降低MVR蒸發系統的電效率。過高的沸點升高會超出MVR蒸發系統的耐受范圍,帶來的結果就是個別物料無法通過MVR蒸發器完全脫鹽,可能會產生一定量的蒸發殘液無法固化。例如含氯化鈣的廢水無法利用MVR蒸發器進行徹底的蒸發結晶脫鹽處理。含有重沸點有機物的廢水在蒸發末期會產生部分無法結晶的蒸發殘液需要排離系統。