Viime vuosina ihmiskunnan riippuvuus ekologisesta ympäristöstä on lisääntynyt merkittävästi. Tieto- ja tekoälyn aikakauden nopean kehityksen myötä ympäristönsuojelusta on tullut kuuma aihe, joka mainitaan usein paitsi teollisessa kehityksessä myös jokapäiväisessä elämässä. Siksi ympäristönsuojelun tason parantaminen on elintärkeää teollisuuden kehitykselle, jolla on vaikutusta ympäristöön.
Korkean suolapitoisuuden-teollisuusjätevesien nolla-päästöjen alalla teollisuussuolan resurssien hyödyntämisestä tulee avain tulevassa ympäristöhallinnossa, mikä vähentää jätteiden päästöjen mahdollisuutta ja parantaa resurssien talteenotto- ja käyttöastetta, mikä on erittäin hyödyllistä yleisen ympäristönsuojelun tason parantamiseksi. Korkean-suolan suolapitoisen teollisuusjäteveden nolla-päästötuotantoprosessissa poistohöyryn lisäarvon parantaminen ja energian käytön tehokkuuden parantaminen ovat tärkeitä indikaattoreita arvioitaessa nolla-päästöjen tuotantokapasiteettia. MVR (Mechanical Vapor Recompression) -tekniikka voi ratkaista käytännön ongelmia nolla-suolaa{8}}pitoisen jäteveden päästöissä.
1. MVR Mechanical Vapor Recompression Technology
MVR-mekaanista höyryn uudelleenpuristustekniikkaa käytetään pääasiassa seuraavilla erityisillä teollisuuden aloilla. Ensimmäinen on meriveden suolanpoisto. Tällä hetkellä käänteisosmoosi ja tislaus ovat kotimaassani yleisimmin käytetyt meriveden suolanpoistomenetelmät. Tislausmenetelmät jakautuvat pääasiassa kolmeen luokkaan: monivaikutteinen haihdutus (MVR), kryogeeninen pakastus ja höyrypuristustislaus. Vertailemalla näitä teknologioita käytännön sovelluksissa, MVR-teknologia tarjoaa kokonaisuutena merkittävin energiansäästö. Siksi valittaessa MVR-järjestelmään kompressoria, on valittava tehokas kompressori, jolla on suhteellisen alhainen pakkaussuhde.
Teollisuuden jätevedenkäsittelyn alalla monet korkean suolapitoisuuden{0}}jätevedet sisältävät pääasiassa natriumkloridia ja natriumsulfaattia. Monet kiinalaiset yritykset valitsevat monivaikutteisen haihdutustekniikan suolan käsittelyyn, mutta todellisessa käytössä höyryenergian käyttöaste on vain noin 80 %, mikä johtaa merkittävään energiahukkaa. Sitä vastoin kehittyneet maat ja ulkomaiset alueet käyttävät pääasiassa MVR-tekniikkaa suolan tuotantoon. Tulevissa nolla-päästöttömissä tuotantoprosesseissa MVR-tekniikan käyttöönotto suolateollisuudessa voi tehokkaasti ratkaista korkeiden kokonaiskustannusten ongelman ja vähentää todellisia kustannuksia ja kulusuhteita. Lisäksi se parantaa merkittävästi erityyppisten syötävien suolojen laatua ja suorituskykyä. Näiden käytännön sovellusten lisäksi MVR-teknologiaa otetaan laajalti käyttöön myös emulsiotuotteissa, paperinvalmistuksessa ja tislauksessa, mikä osoittaa lupaavan tulevan kehitystrendin.
2. MVR-tekniikan ominaisuudet korkean suolapitoisuuden{1}}jätevesiresurssien käytössä
2.1 MVR-tekniikan edut muihin teknologioihin verrattuna
Kotimaani käytännön sovellusten perusteella laajalti käytettyihin tekniikoihin suuren-suolaisen jäteveden nolla-poistoon kuuluu pääasiassa RO-käänteisosmoosikalvokaksois-kalvomenetelmä ja EDR-tekniikka. Päämateriaali on nanomittakaavan käänteisosmoosikalvo. Nämä tekniikat ovat erittäin tehokkaita raskasmetalli-ionien ja monien orgaanisten yhdisteiden erottamisessa ja säilyttämisessä. Teknologisen kehityksen ja parantuneen tutkimustason myötä MVR-tekniikka on kuitenkin parantanut yleistä tehokkuutta. Se ei ainoastaan vie huomattavasti vähemmän tilaa, vaan sillä on myös yksinkertaisempi rakenne ja erinomainen energiaa{7}}säästövaikutus. Tekninen perusperiaate sisältää kompressorin käyttämisen matalan-lämpöisen höyryn puristamiseen, sen entalpian lisäämiseen ja höyryn piilevän lämmön täysin aktivoimiseen halutun vaikutuksen saavuttamiseksi.
2.2 MVR-tekniikan suorituskykyyn ja niiden käsittelyyn vaikuttavat tekijät
MVR-tekniikan materiaaliominaisuudet korkean suolapitoisuuden{0}}jäteveden talteenottoon ja vaarattomaan käsittelyyn sisältävät pääasiassa seuraavat näkökohdat: tiheys ja lujuus, sulamispiste, lämpöherkkyys, kovuus ja viskositeetti. Ensisijainen lämmönsiirtokerroin riippuu haihdutuksen käyttämästä alueesta. Pintajännitystä käytetään pääasiassa edistämään nesteen pinnan kutistumispainetta, ja se on arvo nesteen höyryn -erotuksen aikana. Lisäksi erittäin korkean kiehumispisteen omaaville materiaaleille voidaan käyttää kertahaihdutusta alipaineisen kokonaislämpötilan alentamiseen, mikä säästää todellisia käyttökustannuksia.
Varsinaisessa laitoksen käytössä tulee kiinnittää huomiota ensinnäkin syöttöparametrien muutoksiin ja toiseksi MVR-kompressorin käyttöolosuhteiden muutoksiin. Kompressorin virtausnopeudella, lämpötila{1}}painesuhteella, hyötysuhteella ja muilla parametreilla on maksimiarvot, jotka vaikuttavat suoraan yksikön yleiseen toimintaan. Esimerkiksi erilaisten korkean suolapitoisten -jätevesien käsittelyssä, jos tulolämpötila on alhainen, mutta ominaistilavuus kasvaa merkittävästi, kompressori voi toimittaa suuren määrän höyryä ja myös tulolämpötila nousee merkittävästi. Kompressorin todellinen taajuus, virtausnopeus ja lämpötilan nousu voidaan asettaa.
Erottimissa on tärkeää olla tietoinen korkean-suolaisen jäteveden lisääntyneestä haihtumisnopeudesta, mikä nopeuttaa toissijaisen höyryn nousua ja saa kaasun kuljettamaan suuren määrän nestettä. Pitkäaikainen altistuminen tälle voi häiritä tasapainolämpötilaa. MVR-höyryjärjestelmissä toisiohöyryn flash-haihtuminen lisääntyy merkittävästi stabiloinnin aikana. Toissijaisen höyryn ominaistilavuus on suhteellisen suuri, mikä johtaa materiaalipitoisuuden ja viskositeetin jännityksen oleelliseen kasvuun. Siksi halkaisijasuhteen on varmistettava riittävä kaasun{5}}nesteen erotus ja riittävä erotuspinta. Korkeudella ja hinnalla on myös käytännön merkitystä.
Lisäksi pumppu vaikuttaa. Ensisijaisena voimayksikkönä sen mekaaninen tiheys, todellinen käyttövirtausnopeus ja korkeus vaikuttavat ja rajoittavat suoraan koko järjestelmää. Kaikki vuodot on pyrittävä minimoimaan.
