Trong những năm gần đây, sự phụ thuộc của nhân loại vào môi trường sinh thái đã tăng lên đáng kể. Với sự phát triển nhanh chóng của thời đại thông tin và AI, bảo vệ môi trường đã trở thành một chủ đề nóng, được nhắc đến thường xuyên không chỉ trong phát triển công nghiệp mà còn trong đời sống hằng ngày. Vì vậy, việc cải thiện mức độ bảo vệ môi trường là rất quan trọng cho sự phát triển công nghiệp, có tác động đến môi trường.
Trong lĩnh vực không-xả nước thải công nghiệp có độ mặn cao-, việc sử dụng tài nguyên muối công nghiệp sẽ trở thành chìa khóa cho quản lý môi trường trong tương lai, giảm khả năng xả chất thải cũng như cải thiện tỷ lệ thu hồi và sử dụng tài nguyên, điều này rất có lợi cho việc cải thiện mức độ bảo vệ môi trường tổng thể. Trong quy trình sản xuất nước thải công nghiệp có độ mặn cao-không xả thải, việc cải thiện giá trị gia tăng của hơi thải và tăng hiệu quả sử dụng năng lượng là những chỉ số quan trọng để đánh giá năng lực sản xuất không xả thải-. Công nghệ MVR (Mechanical Vapor Recompression) có thể giải quyết các vấn đề thực tế trong việc không xả-nước thải có độ mặn-cao.
1. Công nghệ nén hơi cơ học MVR
Công nghệ nén hơi cơ học MVR chủ yếu được áp dụng trong các lĩnh vực công nghiệp cụ thể sau. Đầu tiên là khử mặn nước biển. Hiện nay, thẩm thấu ngược và chưng cất là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất để khử mặn nước biển ở nước ta. Phương pháp chưng cất chủ yếu được chia thành ba loại: bay hơi đa tác dụng (MVR), đông lạnh đông lạnh và chưng cất nén hơi. So sánh các công nghệ này trong các ứng dụng thực tế, công nghệ MVR mang lại khả năng tiết kiệm năng lượng đáng kể nhất về tổng thể. Do đó, khi chọn máy nén cho hệ thống MVR, phải chọn máy nén hiệu suất cao{6}}với tỷ lệ nén tương đối thấp.
Trong lĩnh vực xử lý nước thải công nghiệp, nhiều loại nước thải có-độ mặn cao chủ yếu chứa natri clorua và natri sunfat. Nhiều công ty Trung Quốc chọn công nghệ bay hơi đa tác dụng-để xử lý muối, nhưng trong vận hành thực tế, tỷ lệ sử dụng năng lượng hơi nước chỉ khoảng 80%, dẫn đến lãng phí năng lượng đáng kể. Ngược lại, các nước và khu vực phát triển ở nước ngoài chủ yếu sử dụng công nghệ MVR để sản xuất muối. Trong các quy trình sản xuất không phát thải-trong tương lai, việc đưa công nghệ MVR vào ngành muối có thể giải quyết một cách hiệu quả vấn đề chi phí tổng thể cao, giảm chi phí thực tế và tỷ lệ chi phí. Hơn nữa, nó cải thiện đáng kể chất lượng và hiệu suất của các loại muối ăn khác nhau. Bên cạnh những ứng dụng thực tế này, công nghệ MVR còn đang được áp dụng rộng rãi trong các sản phẩm nhũ tương, sản xuất giấy và chưng cất, cho thấy một xu hướng phát triển đầy hứa hẹn trong tương lai.
2. Đặc điểm của công nghệ MVR trong việc sử dụng tài nguyên nước thải có độ mặn cao-
2.1 Ưu điểm của công nghệ MVR so với các công nghệ khác
Dựa trên các ứng dụng thực tế ở nước tôi, các công nghệ được sử dụng rộng rãi để-xả nước thải có độ mặn cao-có độ mặn cao chủ yếu bao gồm phương pháp màng kép-màng thẩm thấu ngược RO và công nghệ EDR. Vật liệu chính là màng thẩm thấu ngược có kích thước nano. Những công nghệ này rất hiệu quả trong việc tách và giữ lại các ion kim loại nặng và nhiều hợp chất hữu cơ. Tuy nhiên, với những tiến bộ công nghệ và trình độ nghiên cứu được cải thiện, công nghệ MVR đã cải thiện hiệu quả tổng thể. Nó không chỉ cần ít không gian hơn đáng kể mà còn có cấu trúc đơn giản hơn và hiệu quả tiết kiệm năng lượng-nổi bật. Nguyên tắc kỹ thuật cơ bản liên quan đến việc sử dụng máy nén để nén hơi nước ở nhiệt độ-thấp, tăng entanpy của hơi nước và kích hoạt hoàn toàn ẩn nhiệt của hơi nước để đạt được hiệu quả mong muốn.
2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất công nghệ MVR và cách xử lý chúng
Các đặc tính vật liệu trong công nghệ MVR để thu hồi và xử lý vô hại nước thải có độ mặn cao{0}} chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau: mật độ và cường độ, điểm nóng chảy, độ nhạy nhiệt, độ cứng và độ nhớt. Hệ số truyền nhiệt sơ cấp phụ thuộc vào diện tích bị bay hơi chiếm giữ. Sức căng bề mặt chủ yếu được sử dụng để thúc đẩy áp suất co lại bề mặt chất lỏng và là một giá trị trong quá trình tách chất lỏng-hơi. Ngoài ra, đối với các vật liệu có điểm sôi rất cao, có thể sử dụng-hiệu ứng bay hơi đơn lẻ để giảm nhiệt độ tổng thể dưới áp suất âm, tiết kiệm chi phí vận hành thực tế.
Trong vận hành cơ sở thực tế, trước tiên cần chú ý đến những thay đổi trong thông số cấp liệu và thứ hai là những thay đổi trong điều kiện vận hành của máy nén MVR. Tốc độ dòng chảy, tỷ lệ áp suất-nhiệt độ, hiệu suất và các thông số khác của máy nén có giá trị tối đa, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động chung của thiết bị. Ví dụ: trong quá trình xử lý nhiều loại nước thải có độ mặn cao-khác nhau, nếu nhiệt độ đầu vào thấp nhưng thể tích riêng tăng đáng kể thì máy nén có thể cung cấp một lượng hơi lớn và nhiệt độ đầu vào cũng sẽ tăng đáng kể. Có thể đặt tần số thực tế, tốc độ dòng chảy và mức tăng nhiệt độ của máy nén.
Trong thiết bị phân tách, điều quan trọng là phải nhận thức được tốc độ bay hơi ngày càng tăng của nước thải có hàm lượng muối cao{0}}có hàm lượng muối cao, điều này làm tăng tốc độ bốc hơi thứ cấp và khiến khí mang theo một lượng lớn chất lỏng. Tiếp xúc kéo dài với điều này có thể phá vỡ nhiệt độ cân bằng. Trong hệ thống hơi MVR, sự bay hơi nhanh của hơi thứ cấp tăng đáng kể trong quá trình ổn định. Thể tích riêng của hơi thứ cấp tương đối lớn, dẫn đến nồng độ vật liệu và độ nhớt tăng lên đáng kể. Do đó, tỷ lệ đường kính phải đảm bảo đủ khả năng tách khí-lỏng, cung cấp đủ bề mặt phân tách. Chiều cao và chi phí cũng có ý nghĩa thực tế.
Ngoài ra, máy bơm cũng có tác động. Là đơn vị năng lượng chính, mật độ cơ học, tốc độ dòng vận hành thực tế và chiều cao của nó ảnh hưởng trực tiếp và hạn chế toàn bộ hệ thống. Cần nỗ lực để giảm thiểu bất kỳ sự rò rỉ nào.