06
2023
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01
MVR蒸發工藝原理及優點
作者：
廢水處理中MVR蒸發工藝簡介
MVR蒸發器是英文（Mechanical Vapor Recompression）的縮寫，被稱之為“機械式蒸汽再壓縮”蒸發器。它是國際上二十世紀九十年代末開發出來的一種新型高效節能蒸發設備。MVR蒸發器是采用低溫和低壓汽蒸技術和清潔能源----“電能”，產生蒸汽，將媒介中的水分分離出來。
簡單來講，MVR是一種蒸發工藝，主要通過二次蒸汽壓縮的方式產生高壓蒸汽、轉化熱力能源。實際應用中，蒸發冷卻后會產生大量的高純度液化水，以此達到對工業廢水的處理效果，鑒于MVR蒸發工藝可實現熱力能源的應用與轉換，因此具有節能減排的功效。
一、廢水處理中MVR蒸發工藝的原理
工業廢水處理中，MVR蒸發裝置的蒸汽機通過機械壓縮方法即渦輪增壓的原理使空氣得到有效壓縮，形成機械能與動能。在較為封閉的容器內，相關裝置通過加熱與蒸發，可促進熱力資源與電力能源之間的轉化，由此解決能源消耗，促進工業生產過程的清潔化與綠色化，對降低工業生產成本具有積極影響。
實踐應用中，MVR蒸汽設備提高了二次蒸汽的壓力與溫度、促進循環蒸發，以此實現對熱能的充分有效利用，相關熱力能源在裝置的約束下，不易流失，蒸發過程也是液態水的形成過程，蒸汽散熱冷凝形成水資源，相關工作人員可在蒸發器底部進行水源的收集。鑒于在具體蒸發過程中，蒸發裝置為封閉性系統，其全部蒸汽能量可轉化為熱能，不僅做到工業廢水的無害化處理，也提高能源利用效率，相關工藝的實施有利于實現新時期節能減排的發展目標。
二、MVR蒸發工藝在廢水處理中的實際應用
（一）預處理階段
在工業廢水處理工作中，傳統的蒸發技術與處理工藝由于技術要求較低，需要大量的設備與人員參與，使得實際的廢水處理工作效果不明確。而基于MVR蒸發工藝在廢水預處理階段的應用，可顯著提升工業廢水的處理工作水平。預處理階段在工業廢水處理中的地位極為重要，這一階段的廢水處理方式，以水質軟化為主，通常情況下采取的方式較為簡單。
以某工廠的廢水處理為例，因生產過程中，水中含有大量的陽離子，硬度較高，相關人員采用了芒硝、石灰組合添加的方式，對污染水質進行了預處理，由此降低了水體中的污垢含量。其具體的實施步驟如下：首先，工作人員在預處理的工業廢水中加入石灰乳。其次，將廢水投入離心機系統中，并通過離心作用形成污染物含量較低的工業用水。最后，通過MVR蒸汽工藝進行處理與操作，實現對水體中PH值的調節使其滿足相關的排放標準。在此過程中，對工業廢水中的污染漂浮物進行處理是關鍵的步驟，相關人員可通過陶瓷膜對水體進行過濾操作，一般情況下，當水體中的漂浮物含量低于0.001%以下時，針對工業廢水的預處理效果達到最佳，此時水中的氧化鈉等鹽類物質也會明顯降低。
（二）蒸發結晶
這一階段，主要是利用MVR蒸發工藝對工業廢水進行結晶處理，以此降低水體中的工業化學元素的含量。實踐應用中，相關人員需要將工業廢水導入蒸發系統中的調節罐中，并向其中加入阻垢劑，加入阻垢劑的作用是防止熱管內壁在使用過程中出現污垢、銹跡的問題，同時也促使了工業廢水在調節罐中發生充分反應。蒸發結晶的過程中，為使工業廢水的處理效果更加明顯，需要利用除氧器將不充分凝結的氣體進行分離，進而提高蒸汽轉化熱能的效率。
蒸發結晶階段，基于MVR工藝技術的應用，可實現對工業廢水中80%以上水分的蒸發，該種方式可降低能源消耗、提高處理工作效率。此外，MVR蒸發工藝的應用可滿足系統中蒸發器對于溫度的需要，提高系統的安全性與穩定性。為有效降低工業廢水的處理成本，相關人員可在處理過程中，應用離心壓縮機和三效混流蒸發器。大量的實踐結果表明，MVR工藝技術可促使工業廢水處理中二次蒸汽的產生，同時不斷提高蒸汽的溫度，加速工業廢水的冷卻與處理效率。這種混流系統的應用，可實現企業對熱力能源的應用，由此降低節能減排的經濟發展理念，對當地環境保護與能源資源節約做出重要貢獻。
鑒于MVR蒸發工藝節能效果明顯，相關人員在工業廢水中，可將熱能轉化為電能，促進資源的回收與再利用，同時，在MVR蒸發工藝技術的應用過程中無需增加過多的能源供給，基于蒸汽熱能的合理應用，可極大提高工作效率。此外，實踐應用中，MVR設備造作步驟簡單、占地面積較小，相關人員可快速掌握設備操作技巧，提高廢水處理工作效率與水平。
（三）離心干燥
離心干燥階段是工業廢水處理過程中的重要環節，經過離心干燥后，物料的含水量在5%左右，其含水量相對較高，必須采取脫水措施進行處理。實踐工作中，需要離心與干燥兩個環節進行工業廢水處理，對干燥機的應用應保持溫度在140℃，物料需經過傳輸機到達流化床機械設備中。在工業廢水處理中，相關的技術與工藝隨著時代發展而不斷變化，MVR蒸發工藝，是目前最為有效的廢水處理方法，相關人員應對其操作方法與技術進行充分研究，以期實現廢水處理效果的最大化。離心干燥中，水體會形成結晶鹽，技術人員對其進行包裝與處理后，可將相關物質應用到其他的工業生產領域中，由此促進物質資料的循環應用。
總之，在工業廢水的處理過程中，MVR蒸汽工藝不僅完成了廢水污染物的處理，也實現了對物質和能源的循環利用，極大提升了資源利用效率，降低經濟成本。基于MVR蒸汽工藝系統的應用，設備的能源不需過多投入，因此節約的大量資金與技術，尤其是系統中溫度低于40℃時，無需冷卻設備，便可實現對蒸發器底部水流的收集。總而言之，MVR蒸汽工藝的應用為我國工業廢水處理技術的進步與發展作出了重大貢獻。
三、MVR蒸發工藝的優點
1. 熱效率高，節省能源，功耗低。蒸發一噸水的能耗只相當于傳統蒸發器的四分之一到五分之一。節能效果十分顯著。
2. 運行成本低。MVR蒸發器耗能一般是傳統多效蒸發器三分之一到四分之一。節省的運行費用將是一大筆企業利潤。
以一個每小時蒸發50噸水的MVR蒸發器來說，若以購買蒸汽200元/噸計算（內地的平均價格），傳統蒸發器的每噸水成本約為50元/噸（每噸蒸汽可以蒸發4噸水），而MVR蒸發器為20元/噸。
若以蒸發器平均每天工作20個小時，一年運行300天計算，則一年就可以節省30X50X20X300=9,000,000萬元人民幣，這是一筆節省下來的多么可觀的利潤呢。若MVR蒸發器的成本為1800萬，則兩年節省的錢就可收回MVR蒸發器的全部投資。以后節省的錢就是企業的利潤了。
3. 清潔能源，沒有任何污染。MVR蒸發器只要有電就可以運行。采用的是工業電源，沒有任何二氧化碳排放的問題。不用蒸汽，不用鍋爐，不用燒煤和油，不用煙囪，不用冷卻水沒有CO2和SO2的排放。現在國際上盛行的CDM項目，中國作為發展中國家來說，這也是個很大收入，當前國際上每噸CO2的價格是9.8歐元。所以如果大量使用MVR蒸發器，將給國家帶來大量的CDM收入。
4. 通過二次蒸汽回用技術，蒸汽冷凝水的COD和BOD值以及氨氮含量遠低于傳統的多效蒸發器的指標，完全符合國家規定的排放標準。
5. 采用單級真空蒸發，蒸發溫度低，特別適合熱敏性較強的物料，不易使物料變性。采用低溫負壓蒸發（50-80℃），有利于防止被蒸發物料的高溫變性。
6. MVR蒸發器是傳統多效降膜蒸發器的換代產品。凡單效及多效蒸發器適用的物料和工藝，均適合采用MVR蒸發器，在技術上具有完全可替代性，并具有更優良的環保與節能特性。
7. 自動化程度高。MVR蒸發器采用工控機和PLC控制系統以及變頻技術，完全實現了無人值守的全自動運行。
8. 體積小，可移動性。中小型MVR蒸發器，占地面積在10到50平方米的范圍內，可以設計成移動式結構，便于安裝、調試和運輸。
四、MVR蒸發器應用領域
MVR的應用領域非常廣，可以這樣說傳統多效蒸發器應用的地方，MVR蒸發器也完全可以取而代之。MVR蒸發器和傳統蒸發器相比，不但具有極大的節能環保優勢，而且降低了運營成本，是傳統多效蒸發器的最好的升級換代系統。
1. 處理工業廢水
工業廢水的濃縮和水的循環再利用。如電鍍行業、涂料生產行業、醫藥和農藥行業、金屬加工行業、造紙行業和原油生產行業等污水處理。 從污水中去掉有機物和無機鹽。變廢為寶。
如何低成本解決高含鹽工業廢水回用問題,是眾所知難題,MVR蒸發器是處理這類工業廢水的最佳方案。
2. 化工工業
（1）生產空心纖維分子的工藝用水的處理
（2）香料的提純
（3）亞氯酸鈉和過硫酸鈉等化工原料的生產
（4）海水的淡化
（5）有機添加劑的濃縮和結晶
（6）提取液的精煉
（7）把反應生成物分析成溶劑和產品
3. 制藥工業
我國的制藥行業，是個傳統的行業，使用了大量的老化、舊式蒸發器，不僅降低藥品質量，更是浪費了大量的能源。急需升級換代減少二氧化碳的排放。 例如生產西藥的蒸發、濃縮、結晶和干燥、中藥的濃縮等。
4. 食品行業
在食品深加工行業，大量采用蒸發技術實現脫水的功能。如濃縮玉米漿和提取葡萄糖、氨基酸等；從果膠中提取的異丙醇的濃縮；芳香物的提取和濃縮；食品與發酵香料的分餾沉淀物、溶劑的精煉。
5. 制酒工業
制酒行業我國是個古老的行業。MVR蒸發器可以代替陳舊的蒸餾用的設備。
6. 牛奶行業
因為牛奶行業需要的低溫、高度清潔、高度自動化等特點決定了傳統的蒸發器很難達到這些要求，所有才有MVR蒸發器的大力發展的機遇。
7. 飲料工業的濃縮
番茄醬、桃漿、杏漿、胡蘿卜漿、蘋果漿、獼猴桃漿 ......
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