Posljednjih godina ovisnost čovječanstva o ekološkoj sredini značajno se povećala. Sa brzim razvojem informacione i AI ere, zaštita životne sredine postala je vruća tema, često spominjana ne samo u industrijskom razvoju već iu svakodnevnom životu. Stoga je poboljšanje nivoa zaštite životne sredine ključno za industrijski razvoj, koji ima uticaj na životnu sredinu.
U oblasti nultog{0}}ispuštanja industrijskih otpadnih voda visokog-saliniteta, korištenje resursa industrijske soli postat će ključno za buduće upravljanje okolišem, smanjujući mogućnost ispuštanja otpada i poboljšavajući stope povrata i iskorištenja resursa, što je vrlo korisno za poboljšanje ukupnog nivoa zaštite okoliša. U procesu proizvodnje industrijskih otpadnih voda sa nultim ispuštanjem-visokog saliniteta, poboljšanje dodane vrijednosti izduvne pare i povećanje efikasnosti korištenja energije su važni pokazatelji za procjenu kapaciteta proizvodnje sa nultom{5}}ispuštanjem. MVR (Mechanical Vapor Recompression) tehnologija može riješiti praktične probleme u nultom-ispuštanju otpadnih voda visokog-saliniteta.
1. MVR Tehnologija mehaničke rekompresije pare
MVR tehnologija mehaničke rekompresije pare uglavnom se primjenjuje u sljedećim specifičnim industrijskim poljima. Prvi je desalinizacija morske vode. Trenutno su reverzna osmoza i destilacija najčešće korištene metode za desalinizaciju morske vode u mojoj zemlji. Metode destilacije uglavnom spadaju u tri kategorije: multi-efekt evaporacije (MVR), kriogeno zamrzavanje i destilacija pare. Upoređujući ove tehnologije u praktičnim primjenama, MVR tehnologija nudi najznačajnije uštede energije u cjelini. Stoga, kada se bira kompresor za MVR sistem, mora se odabrati kompresor visokih-performansi sa relativno niskim omjerom kompresije.
U oblasti prečišćavanja industrijskih otpadnih voda, mnoge otpadne vode visokog{0}}saliniteta prvenstveno sadrže natrijum hlorid i natrijum sulfat. Mnoge kineske kompanije biraju tehnologiju više-efekta isparavanja za obradu soli, ali u stvarnom radu, stopa iskorištenja energije pare je samo oko 80%, što rezultira značajnim gubitkom energije. Nasuprot tome, razvijene zemlje i regioni u inostranstvu prvenstveno koriste MVR tehnologiju za proizvodnju soli. U budućim proizvodnim procesima bez{6}}emisije, uvođenje MVR tehnologije u industriju soli može efikasno riješiti problem visokih ukupnih troškova, smanjujući stvarne troškove i omjere troškova. Nadalje, značajno poboljšava kvalitetu i performanse raznih vrsta jestive soli. Osim ovih praktičnih primjena, MVR tehnologija je također široko prihvaćena u emulzijskim proizvodima, proizvodnji papira i destilaciji, što ukazuje na obećavajući budući trend razvoja.
2. Karakteristike MVR tehnologije u korištenju resursa visoko-saliniteta otpadnih voda
2.1 Prednosti MVR tehnologije u poređenju sa drugim tehnologijama
Na osnovu praktičnih primjena u mojoj zemlji, tehnologije koje se široko koriste za nulto-ispuštanje otpadnih voda visokog-saliniteta uglavnom uključuju RO membranu sa dvostrukom-metodom reverzne osmoze i EDR tehnologiju. Glavni materijal je membrana za reverznu osmozu na nanosmjeru. Ove tehnologije su veoma efikasne u odvajanju i zadržavanju jona teških metala i mnogih organskih jedinjenja. Međutim, sa tehnološkim napretkom i poboljšanim nivoima istraživanja, MVR tehnologija je poboljšala ukupnu efikasnost. Ne samo da zahtijeva znatno manje prostora, već ima i jednostavniju strukturu i izvanredan efekat-štede energije. Osnovni tehnički princip uključuje korištenje kompresora za kompresiju pare niske{9}}temperature, povećanje njene entalpije i potpuno aktiviranje latentne topline pare kako bi se postigao željeni efekat.
2.2 Faktori koji utječu na performanse MVR tehnologije i njihovo rukovanje
Svojstva materijala u MVR tehnologiji za oporavak i neškodljiv tretman otpadnih voda visokog{0}}saliniteta uglavnom uključuju sljedeće aspekte: gustinu i čvrstoću, tačku topljenja, osjetljivost na toplinu, tvrdoću i viskozitet. Primarni koeficijent prijenosa topline ovisi o površini koju zauzima isparavanje. Površinski napon se uglavnom koristi za podsticanje pritiska površinske kontrakcije tečnosti i predstavlja vrijednost tokom odvajanja pare{3}}tečnosti. Osim toga, za materijale sa vrlo visokim tačkama ključanja, jednostruko -isparavanje se može koristiti za smanjenje ukupne temperature pod negativnim pritiskom, čime se uštede stvarni operativni troškovi.
U stvarnom radu postrojenja pažnju prvo treba obratiti na promjene u parametrima napajanja, a zatim na promjene u radnim uvjetima MVR kompresora. Brzina protoka kompresora, temperatura{1}}odnos pritiska, efikasnost i drugi parametri imaju maksimalne vrijednosti, koje direktno utiču na ukupan rad jedinice. Na primjer, u tretmanu različitih otpadnih voda visokog{3}}saliniteta, ako je ulazna temperatura niska, ali se specifična zapremina značajno poveća, kompresor može isporučiti veliku količinu pare, a ulazna temperatura će se također značajno povećati. Mogu se podesiti stvarna frekvencija kompresora, brzina protoka i porast temperature.
U separatorima je ključno biti svjestan povećane stope isparavanja otpadne vode sa velikom količinom-slane vode, što ubrzava porast sekundarne pare i uzrokuje da plin nosi veliku količinu tekućine. Produženo izlaganje ovome može poremetiti ravnotežnu temperaturu. U MVR sistemima pare, brzo isparavanje sekundarne pare se značajno povećava tokom stabilizacije. Specifična zapremina sekundarne pare je relativno velika, što dovodi do značajnog povećanja koncentracije materijala i napetosti viskoziteta. Stoga, omjer promjera mora osigurati adekvatnu separaciju plina{5}}tečnosti, obezbjeđujući dovoljnu površinu odvajanja. Visina i cijena također imaju praktične implikacije.
Pored toga, pumpa takođe ima uticaj. Kao primarna energetska jedinica, njena mehanička gustina, stvarni radni protok i visina direktno utiču i ograničavaju celokupni sistem. Potrebno je uložiti napore da se bilo kakvo curenje svede na minimum.