高含鹽廢水是指含總溶解性固體(TDS)和有機物的質量分數大於等於 3.5%的廢水，包括生活汙水和高鹽工業廢水，主要來源於直接利用海水的工業生產和生活汙水系統，以及食品加工、製藥、化工行業和石油、天然氣的採集加工等。這些廢水除了含有機汙染物外，還含有大量的無機鹽，這些高鹽，高有機物廢水，若未經處理直接排放，勢必會對水體生物造成極大危害，並影響生活飲用水和工農業生產用水等的水質。該類廢水的共同特點是不能簡單地進行生化處理，且其物化處理過程較複雜，處理費用較高，是汙水處理行業公認的高難度處理廢水。
對於深度處理過程產生的高含鹽廢水!可以通過蒸髮結晶技術最終實現液體的零排放嗎，蒸髮結晶技術的核心是蒸發。目前國內外常用的蒸發技術主要有多效蒸發，熱力蒸汽再壓縮蒸發機械式蒸汽再壓縮（MVR）蒸發以及降膜式機械蒸汽再壓縮循環蒸發等。本文基於實際工程應用分析總結了採用非晶種法蒸髮結晶技術處理高含鹽廢水的過程中 存在的各類問題，並提出了相應的應對措施。
1、高含鹽廢水零排放裝置
本MVR裝置的蒸發系統主要包括蒸發器進水熱交換器、脫氣器、蒸發器以及蒸氣壓縮機等。設計處理量為57m/h,結晶系統包括結晶器、強制循環熱交換器、水利分離器以及離心脫水機等部分，設計處理量為15m/h,通過蒸發系統提高系統中鹽含量,同時蒸發部分水分達到減量化的目的,送至結晶系統,通過再蒸發作用,達到析出，結晶鹽的目標,精處理單元包括脫氣塔、活性炭過濾器（ACF）以及強酸陽離子交換器(SAC)等。
該系統的設計處理水量為57m/h,回收率為93%, 其中,蒸發單元的處理水量為57m/h，將TDS由6000mg/L濃縮至180 000mg/L,結晶單元的設計處理水量為15m/h,將TDS由180 000mg/L濃縮至40 000mg/L，產品水供循環利用，雜鹽逐步析出!通過離心脫水機將結晶雜鹽的含水率控制在25%以下暫存，達到廢水零排放。設計中70%的鹽分為Na2SO4,4%為其他雜鹽,實際運行中90%為Na2SO4,4%為NaCl,其餘為雜質,結晶鹽含水率實測值為10%-15%,符合含水率小於25%的要求。
2、零排放裝置運行過程中存在的問題以及解決措施
蒸髮結晶裝置根據運行模式可以分為晶種法和非晶種法。晶種法即採用石膏
作為晶種,要求廢水中有一定量的
在
含 量 不 足 的 情 況 下,需 額 外 添SaCO4 加存在,使廢水中的
含量達到適當的水平,含鹽種的濃液在蒸發器換熱管束內連續循環。
非晶種法即儘可能減少水溶液中結垢離子的含量，使得酸根離子及其他的陰離子只能和
等結合，避免了結垢的形成。不管是何種運行模式，在運行過程中均會出現一些問題，下面對非晶種法蒸髮結晶過程中常出現的問題進行總結，並給予常見的解決途徑。
2.1換熱器結垢
根據傳熱面的形狀和結構!換熱器可分為管式和板式。本項目使用板式換熱器!通常換熱器的進口溫度為常溫，出口溫度為 80-90℃，此時若廢水中含有一定量的結垢離子，則很容易和
形成沉澱!進而縮短換熱器的運行周期。表1為2016-2018該板式換熱器運行過程中進水結垢性離子的含量與換熱器運行周期之間的關係。
由表1可知，在進水中幾乎不含有結垢性離子的情況下，換熱器可正常運行6個月。當進水中結垢性離子的含量不斷升高，即進水中
的濃度不斷增大,而隨著溫度的升高!絕大多數鹽類的溶解度降低。鹽類垢以碳酸鹽為主，當溫度升高時，
分解，產生
結垢,而對於
等類型的垢!其產生的主要原因是介質中的離子結合生成難溶性沉澱，隨著溫度升高，沉澱結垢現象更嚴重。因此廢水通過換熱器時，系統中如果存在一定量的結垢性離子，很大程度上會有結垢的風險，進而影響換熱器的運行周期。這是因為當換熱器本身表面光滑，無汙堵時，換熱器的通量不受限制，此時結垢性離子不易在換熱器表面沉積，因此，換熱器的使用周期長,當換熱器本體表面存在一些物質的汙堵，一旦進水中含有一定量的結垢性離子，容易發生淤積!使換熱器的通量急劇下降!此時換熱器的使用周期大大的縮短。
運行經驗表明，當結垢性離子的含量
時，
的含量可以相對較高時，此時板式換熱器運行良好,隨著結垢性離子的含量上升，
的含量應儘可能降低，避免陰陽離子結合形成垢層，影響換熱器的通量。其中
垢通過在線化學清洗或是離線化學清洗比較容易去除，使換熱器的通量恢復,但對於
垢層來說，採用一般的化學清洗手段很難恢復換熱器的通量，因此，在運行過程中需要格外關注來水中
的含量。實際運行經驗表明，將來水中
的含量控制在以內有利於系統的穩定運行。
2.2蒸發器和結晶器泡沫
經過換熱後的廢水進入蒸發器本體內，蒸發器循環泵通過循環使進水和蒸汽在降膜管束內間接換熱，蒸發器底槽產生的二次蒸汽經過除霧器去除小的雜質後進入蒸汽壓縮機。壓縮後的蒸汽進入蒸發器殼程進行換熱，換熱後蒸汽轉變為冷凝液進入混合蒸餾水罐!蒸發器定期需排放濃鹽液至結晶器進水罐，然後進入結晶器本體!通過結晶器循環泵進行強制循環換熱器與蒸汽換熱，結晶器本體內的水分加熱後閃蒸產生二次蒸汽!經過結晶器冷凝器與循環水換熱後轉變為冷凝液!進入混合蒸餾水罐。強制循環換熱器的熱源蒸汽換熱後變為冷凝液進一步回收處理。
在運行過程中經常出現的就是泡沫問題，該泡沫問題對蒸發系統以及結晶系統均有影響，具體表現為：1、影響蒸發器及結晶器的液位，導致液位顯示以及觀測不準，不利於循環泵的運行；2、導致蒸發器循環泵以及結晶器循環泵出現氣蝕現象，循環泵振動和噪音較大；3、部分濃縮液排至結晶系統，結晶系統的濃縮作用會導致結晶系統內泡沫劇增，增大消泡劑的用量；4、通過霧沫夾帶作用!部分泡沫隨著蒸汽進入蒸汽壓縮機!在葉片上形成鹽垢累積，進而影響壓縮機的運行；5、部分濃鹽溶液通過離心脫水機進行出鹽，此時泡沫過多意味著有機物含量過量，使得高濃度的鹽漿具有一定的黏稠度!會造成濃鹽漿無法形成水與複合鹽的分層，嚴重影響雜鹽的分離和成型；6、除沫器不能有效去除泡沫，導致部分泡沫隨著蒸汽進入蒸餾水箱!進而影響產品水的水質。
泡沫通常與有機物性質有關，具有發泡性質的有機物是引起系統泡沫的主要原因，因此，應儘可能降低進入蒸發系統的有機物含量。根據運行經驗可知COD可以代表系統內有機物的含量，有機物濃度過高容易引起蒸髮結晶裝置產生較多的泡沬。運行經驗表明，降低來水中COD的含量一定程度上可以減少系統內泡沫的生成,一般情況下,本裝置控制進入蒸發系統中有機物濃度在1 000mg/L以內。若蒸發器以及結晶器內產生大量泡沫，應及時投加消泡劑，避免對工藝及設備產生不可逆的影響,同時儘量從上遊控制進入蒸發系統的有機物含量。
2.3蒸汽壓縮機出口溫度以及壓力不匹配導致振動
蒸發系統產生的二次蒸汽通過蒸汽壓縮機壓縮後送至蒸發器殼程,與濃鹽水間接接觸進行換熱!通過潛熱的交換使得濃鹽水溫度有一定幅度的升高.但是蒸汽壓縮機在運行初期總是出現振動過大的現象,壓縮機葉輪直徑為1 885mm巨大的葉片一旦質量不平衡,很容易導致葉片動平衡失衡!造成壓縮機振動較大.對於這種情況!通常的處理方法就是打開人孔進行人工清洗!在清洗過程中發現葉片上均勻分布著一層鹽分。
基於此，通過查閱資料以及分析壓縮機的運行數據發現，蒸汽壓縮機出口壓力以及該壓力下的飽和蒸汽溫度應具有一一對應的關係，但實際壓縮機的出口溫度與飽和蒸汽溫度不相匹配（表2）表壓縮機出口溫度相對較高!導致蒸汽在同等壓力下處於過熱狀態!此時蒸汽處於過飽和狀態，蒸汽中的部分鹽分析出黏附在壓縮機葉輪上!導致葉片振動過大。
該問題凸顯後，出於可執行性以及操作穩定性提出解決方案，重點集中於通過調整葉片衝洗水線的頻次及衝洗時間來調整蒸汽壓縮機的出口溫度，使壓縮機出口的蒸汽為飽和蒸汽!保證設備的長周期運行 。一方面需要保證衝洗水的及時霧化，避免對葉輪造成水擊!另一方面需要保證該出口蒸汽為飽和蒸汽。
2.4強制循環熱交換器壓力升高
強制循環熱交換器作為結晶系統最重要的換熱設備!其穩定運行顯得至關重要。強制循環熱交換器的運行壓力與結晶系統含鹽量。沸點上升（boiling point elevation,BPE）以及減溫器的運行狀況等有關。
1)通常情況下!結晶系統含鹽量越低,強制循環熱交換器壓力越低,反之則強制循環熱交換器壓力越高,如表3所示。
由表3可知，當結晶系統含鹽量低於30%時，隨著結晶系統含鹽量的升高!強制循環熱交換器的壓力幾乎沒有變化,當結晶系統含鹽量高於30 %時，隨著結晶系統含鹽量的升高!強制循環熱交換器的壓力急速上漲。
2）BPE即鹽溶液與蒸餾水的沸點差。結晶系統運行初期，BPE越大,結晶系統鹽含量越高,隨著結晶系統的不斷濃縮,此時結晶系統的BPE與結晶系統的鹽含量和雜質含量有關.這裡的雜質是指
以及其他影響鹽溶液沸點的物質,雜質含量越高,結晶系統的BPE越大,鹽溶液的沸點越高,此時強制循環熱交換器的熱源(即低低壓蒸汽)若補給量過多,會使得作為潛熱交換介質的蒸汽無法全部從氣態冷凝為液態,此時強制循環熱交換器的壓力會升高。
3）減溫器若無任何堵塞，則減溫水足以將低低壓蒸汽降溫成飽和壓力下的液態物質,若減溫器堵塞導致減溫水量不足，則會導致強制循環熱交換器的壓力上升。
2.5離心脫水機脫鹽效果欠佳
離心脫水機是蒸髮結晶裝置關鍵的出鹽設備，其運行的穩定性直接關係到高濃鹽水的零排放效果。離心脫水機的運行情況與設備本體、結晶系統總懸浮性固體（TSS）含量，結晶系統雜質含量以及結晶系統COD與TDS的比值有關係。
1）離心脫水機的運行與設備本身有關係。離心脫水機內部含有極細的篩網，若篩網被鹽分堵塞，則會導致脫水機運行不佳，即鹽分含水率較高。脫水機振動較大等、此時只需要定期清理脫水機內部的篩網即可。
2）結晶系統TSS含量與離心脫水機的運行有很大的關係.通常進入離心脫水機的TSS含量越高,脫水機的運行情況越好,TSS含量越低,脫水機脫除的鹽分相對含水率越大.因此.在實際運行過程中,通常控制進入脫水機的TSS含量大於等於50%.
3）結晶系統雜質含量與離心脫水機的運行也有關係。結晶系統
的相對含量會影響鹽溶液的沸點及結晶鹽的析出，進而影響脫鹽設備的運行。COD高會使高濃度鹽漿具有一定的黏稠度,造成濃鹽漿無法形成水與複合鹽的分層,嚴重影響雜鹽的分離和成型.與此同時，有些雜質對晶體的生長有促進作用，有些則能夠完全制止晶體的生長，還有的能對同一晶體的不同晶面產生選擇性影響，進而改變晶型。
相對於氯化晶體為雜質，對於氯化晶體的產生具有抑制作用，因此在氯化晶體形成的過程中的
含量應儘可能減少，可通過減小蒸發系統和結晶系統的濃縮倍數來進行控制。
4）結晶系統不同的COD/TDS也會影響脫鹽設備的運行,該值越大,結晶系統內影響晶體形成的雜質含量越多,越不利於脫鹽設備的運行.通常情況下COD/TDS需控制在0.03以下,若值大於0.03則意味著COD含量超過允許值,此時應減小結晶系統的濃縮倍數來保證結晶系統的COD維持在一個穩定值。