葉作鋁報道韶關冶煉廠采用以“預處理軟化+MVR降膜蒸發器蒸發+強制循環蒸發結晶+離心干燥包裝工藝”為主體的工藝技術處理冶金廢水，實現了廢水零排放的目標。王明波等將“電滲析+MVR”組合工藝成功應用到制藥企業的高鹽廢水處理中，實現了高鹽高氨氮廢水的資源化。徐超等設計的“SWRO+MVR”工藝處理凈水廠濃鹽水，并完成了零排放設計工程化。另外，區藏器等對MVR蒸發技術在垃圾滲濾液處理方面的工程應用進行了報道和研究。目前，MVR蒸發技術在廢水處理方面的應用取得了一定的進展，但在工程實用中依然需要進一步的推廣和技術研發。 本研究采用MVR蒸發技術，利用臥式降膜蒸發裝置，分別對高鹽廢水、焦化廢水RO（反滲透）濃縮液以及垃圾滲濾液NF（納濾）濃縮液進行中試處理實驗，獲取相關技術參數，為工程化提供設計依據。 1.1 MVR工藝流程 MVR是通過機械蒸汽壓縮機對蒸發器產生的二次蒸汽進行壓縮，使蒸汽的壓力和溫度得到提升并作為補充或加熱蒸汽再次送入蒸發器內的工藝。此種模式能夠充分利用二次蒸汽的潛熱，最大限度地減少蒸發過程的能耗。相比于其他技術，MVR具有能耗低、效率高以及產水水質好等特點，具有一定的技術優勢。 中試實驗采用MVR工藝對廢水進行濃縮處理，具體工藝流程見圖1。原水經過預熱進入蒸發器，由循環泵送至噴淋裝置在換熱管上形成液膜，從上到下均勻落至每層換熱管，并與管內經壓縮機升溫升壓的二次蒸汽完成熱量交換，濃縮液按設定的濃縮比連續出料。裝置運行初期熱量由電蒸汽發生器提供，待系統穩定后，無需額外的熱源。 1.2 實驗裝置 中試裝置主要包括原料罐、冷凝水罐、中間罐、預熱器、尾氣冷凝器、濃水冷卻器、進料泵、循環泵、真空泵、冷凝水泵、電蒸汽發生器、臥式降膜蒸發器和蒸汽壓縮機。其核心設備為臥式降膜蒸發器、蒸汽壓縮機以及循環泵。 1.2.1 臥式降膜蒸發器 臥式降膜蒸發器液體在加熱表面分布成膜狀形式，沒有液體靜壓和過熱區的影響。與立式直管降膜蒸發器及多級閃蒸干燥器相比，臥式降膜蒸發器具有傳熱系數高、溫度損失低、溶液分布均勻、操作穩定性好等優點，可顯著降低空間高度，使其便于組成塔式多效蒸發器，節省了液體循環所需能量，并增加了傳熱有效溫差。臥式降膜蒸發器比傳統浸沒式蒸發器的傳熱系數高3~5倍，比垂直管降膜蒸發器高1倍左右。本實驗選用的臥式降膜蒸發器處理量為3 t/h。 1.2.2 蒸汽壓縮機 蒸汽壓縮機有羅茨壓縮機和離心式壓縮機，可根據實際工況選擇。中試成套裝置采用離心式壓縮機，設計溫升7 ℃。 1.2.3 循環泵 循環泵采用離心泵，循環比約為7。 2.1 實驗水樣 選用3種類型廢水進行處理實驗，分別為配置質量分數2.5%的氯化鈉溶液模擬高鹽廢水、焦化廢水RO濃縮液以及垃圾滲濾液NF濃縮液。焦化廢水是一種典型的有毒難降解有機廢水，廢水中的多環芳烴不但難以降解，而且通常還是強致癌物質，對環境造成嚴重污染的同時也直接威脅人類健康。焦化廢水處理及回用工藝一般為：調節+隔油+氣浮+A/O生物處理+二沉池+混凝沉淀+活性沙過濾器+UF+NF+RO，本次取水為RO的濃縮液。垃圾滲濾液NF濃縮液取自阿蘇衛垃圾填埋場廠，該廠垃圾滲濾液處理工藝為：調節+厭氧+MBR+NF+RO。焦化廢水RO濃縮液和垃圾滲濾液NF濃縮液水質情況詳見表1。 2.2 實驗設計 根據表2，通過控制產品水和濃縮液的比例進行處理實驗，在常壓蒸發狀態下考察裝置運行情況，核算能耗指標，并對原水、產品水和濃縮液進行水質檢測。由于焦化廢水RO濃縮液和垃圾滲濾液NF濃縮液含鹽量低于常規的RO濃縮液，將二者濃縮1倍，使其含鹽量分別增加到15 420 mg/L和21 600 mg/L左右后，再進行實驗，因此實際濃縮倍數為設計值2倍。實驗過程中，水量有限，水樣采用循環利用的方式，即蒸餾水和濃縮液都回原水罐，以保持原水濃度不變。
