作者：程 凯 （中海石油中捷石化有限公司，河北 沧州 061101）

摘 要：蒸发结晶工艺是目前实现工业废水“零排放”的重要工艺，但其高成本一直制约着工业废 水零排放的发展。因此，低温蒸发得到广泛应用。总结了目前常见的几种低温蒸发在工业废水零排放方 面的应用现状，提出降低综合成本、提高资源化程度、合理设计工艺组合运行方案将是此领域未来研究 的重要方向。 关键词：低温蒸发；工业废水处理；零排放

工业废水“零排放”对国家能源安全战略及 可持续发展均有重要影响。有担当的企业均以其 作为发展目标，但受管理、技术、资金水平限 制，我国目前距真正实现“零排放”还有不小差 距，需进一步提升工业水处理管理品质，优化工 业水水量平衡及分质回用，有效降低各环节水处 理技术使用成本。 目前，作为“零排放”工作中末端处理的蒸发 结晶工艺，因其高成本一直制约着工业废水“零排 放”的发展。因此，较传统蒸发技术运行成本更低 的低温蒸发，应用越来越广泛[1-3]。低温蒸发是指 运行温度低于 70℃的蒸发工艺，但按照操作压力不 同，分为低温减压蒸发和低温常压蒸发。

1 低温减压蒸发 通过借助真空设备降低系统压力，实现低温 蒸发。常见工艺有低温多效蒸发 （LT-MED） 和 机械蒸汽再压缩 （MVR） 两种。

1.1 低温多效蒸发 （LT-MED） 将一系列降膜蒸发于 40℃至 70℃的温差范围 内串联起来，用一定量的蒸汽输入通过多次蒸发 冷凝。其能源来自蒸汽，工艺成熟，效数与除盐 效果正相关，与成本负相关 [4]。

1.2 机器蒸汽再压缩技术 （MVR） 通过蒸汽压缩机做功重新利用自身产生的二次 蒸汽能量，进行蒸发冷凝。其能源主要来自电力， 设备可小型化，配套的公用工程及工程总投资较 LT-MED 少，运行平稳，自动化程度高，且可在 40℃以下蒸发，尤其适合含热敏性物料的工业废水[5] 。


1.3 应用现状 LT-MED 常用于海水淡化领域，运行成本 90%以上来自于蒸汽热源。厂区中如有大量廉价 余热，一般多用 LT-MED。 周姣研究了 LT-MED 应用于电厂脱硫废水处理及回用时，产盐品质难 以达到工业盐品质要求，由于脱硫废水的水质， 设备依然存在腐蚀结垢问题。唐刚等研究了 LTMED 应用于矿井高盐废水处理，发现多效竖管和 多效水平管降膜蒸发系统耦合，可以降低总处理 成本。于永辉对应用于稠油污水深度处理回用热 采锅炉，进行了中试研究，发现将气浮-过滤和 LT-MED 组合，处理高含盐高硬度稠油污水并回 用是可行的，吨成本 8 元。何海将 LT-MED 应用 于高含硫气田废水处理，通过合理规划结合其它 水处理工艺实现零排放［6-9］。 MVR 由于可达到更低的运行温度，常用于成 分复杂，含有挥发成分的高盐废水处理中。左名 景等将 MVR 技术用于煤化工高盐废水零排放进 行了中试研究，结果表明该方法可最大限度地回 收了淡水，出水 TDS 达到 81mg/L，可回用从而 达到废水零排放。运行成本约为 20 元/吨。吴佩熹等对 MVR 联合臭氧催化氧化实现了精细化工 污水零排放。

2 低温常压蒸发 2.1 气液交互技术 （GaLiCos） GaLiCos 是近年来应用的低温蒸发技术，是 指在密闭容器内模拟自然气象中的水蒸发及降雨 循环，用空调制冷系统制造冷空气，与加温液体 进行能量交互，通过开孔弧度控制和特殊板面加 工，实现多层微米级交互面，增大蒸发效率，其 能源主要来自电力，可采用塑料材质，耐腐蚀。

2.2 应用现状 该工艺常见单效处理，目前已应用于染料、 石油化工、精细化工、制药等多各领域。张传可 等对单效低温蒸发处理稀酸废水进行了中试，所 产浓缩稀酸回用于生产，冷凝出水 TDS 小于 200 mg / L 回用于循环水，实现废水零排放。Willem Vriesendorp 等介绍了低温常压蒸发技已应用于多 领域工业废水处理中，大幅降低能耗，减少系统 结垢[10]。

3 结论与展望 从 现 有 应 用 情 况 看 ， LT -MED、 MVR、 GaLiCos 工艺在整体工业废水“零排放”路线设 计合理的基础上，已得到广泛应用。LT-MED、 MVR 工艺相对较成熟，已有几十年的应用经验， 并且较传统蒸发工艺，成本已有一定降低，腐蚀 结垢问题也得到缓解，但依然存在，并继续成为 限制该工艺应用于工业废水零排放的两大因素。 GaLiCos 工艺，能耗较前两者总体更低，并 已出现塑料材质的类型，腐蚀问题由此得以解 决，但总体应用时间较短，工艺及设备稳定性有 待进一步验证及提高，但其节能和耐腐蚀的特点 会对其未来应用产生巨大的推动作用。 综上，降低综合成本、提高资源化程度、合 理设计工艺组合将是低温蒸发应用于工业废水零 排放未来研究的重要方向。通过利用廉价余热、 设计多效利用、研发新型低价质优的防腐防垢设 备材料；研发具有分盐能力和挥发气体回收能力 的低温蒸发工艺；不同低温蒸发工艺间组合或与 其它水处理工艺组合使用，都可进一步扩大低温 蒸发工艺的发展空间，并促进企业积极开展工业 废水零排放。