張駿 趙義 何乃昺

中國原子能科學研究院 北京 102413

1 背景

中國實驗快堆（簡稱CEFR）產生的廢水主要是08子項除鹽水系統(tǒng)和03子項精處理系統(tǒng)在酸堿反洗陽、陰樹脂產生的濃鹽度廢水。2014年、2015年開堆期間，08子項除鹽系統(tǒng)和03子項精處理系統(tǒng)每月產生的濃鹽廢水量約400t。

2 技術方案的設計

2.1 MVR技術

經過技術調研，對于濃鹽鹽廢水的處理，當前主流方法主要有反滲透、多效蒸發(fā)和MVR技術三種。CEFR采用MVR技術處理。

MVR是機械蒸汽再壓縮技術（mechanical vapor recompression）的簡稱，CEFR濃鹽廢水將采用MVR（機械蒸汽再壓縮技術）處理，實現廢水的零排放目標，廢水中的無機鹽結晶為殘渣，而蒸發(fā)出來的冷凝水水質較好，能夠回收再利用。

圖1 CEFR濃鹽廢水MVR處理工藝流程

常規(guī)島水運及開堆時期，除鹽水系統(tǒng)和精處理系統(tǒng)不斷運行制水和凈化，伴隨產生的濃鹽廢水，經過中和池匯合，由新安裝的泵送入MVR調節(jié)池，經過調質后，經MVR物料泵送入MVR處理，處理后的鹽渣外運焚燒，蒸發(fā)冷卻后的冷凝水送入冷卻水塔作為補水水源，工藝流程如圖1所示[1]。

2.2 MVR技術指標

為確定MVR的技術指標，對CEFR中和池的濃鹽度廢水水樣進行了小試蒸發(fā)實驗，結果如下圖2所示：

圖1 蒸發(fā)小試試驗

實驗結果表明：蒸發(fā)溫度和出水水質可完全滿足MVR的運行要求，見表1。

（1）蒸汽壓縮機的選擇。由于溶液的沸點隨著濃度的增加不斷的升高，采用微負壓蒸發(fā)。綜合考慮設備的投資成本，選用進口離心式蒸汽壓縮機。（2）氣相除沫處理方案。分離器設計足夠的空間余量、螺旋板式除沫器和絲網除沫器組合除沫，使二次蒸汽從液面上逸出時，夾帶量最小，使在有限的流動空間里對二次蒸汽進行充分分離和過濾，同時保持其流暢的通道，使二次蒸汽冷凝水十分潔凈，在此基礎上，對二次蒸汽中的微量夾帶進行二次分離，防止泡沫抽入壓縮機系統(tǒng)內。（3）母液減量方案。采用閃蒸蒸發(fā)釜蒸發(fā)濃縮MVR系統(tǒng)排出的母液，廢液處理過程排出廢液進一步減量化，達到蒸發(fā)濃縮要求后排出系統(tǒng)。（4）在線除垢方案。工業(yè)應用中，換熱管壁面結垢、傳熱系數降低、管內壁腐蝕等現象常常導致裝置效率降低和運行周期縮短等問題。上述問題的發(fā)生主要與管壁溫度過高及其與管內流體的換熱不均有關，核心在于強化管壁流體邊界層內的局部流動與傳熱。采用在線除垢從而達到防、除垢及強化傳熱的效果[2]。

表1 MVR主要的技術指標

2.3 MVR入口、出口水質設計指標

3 結語

根據廢水技術調研，本文的MVR設計方案適合CEFR的實際情況，并能夠實現廢水的零排放目標，在滿足環(huán)保要求的同時，也為CEFR的后續(xù)長期穩(wěn)定運行提供了堅實的保障。