MVR在壓裂返排液處理中的應用

目前，返排液主要通過絮凝、沉淀、過濾、氧化、脫鹽等工序進行組合處理，但很少有對返排液脫鹽處理進行報道，尤其是MVR蒸發脫鹽技術。

MVR是機械蒸汽再壓縮蒸發的簡稱，目前國內壓裂返排液達標排放的處理工藝大多先采用反滲透、電滲析等處理單元將返排液中鹽分進行濃縮，濃鹽水再進一步蒸發成結晶鹽。MVR作為一種占地面積小，熱效率高的蒸發技術，更適用于頁巖氣開采區的丘陵地區。MVR利用壓縮機壓縮二次蒸汽使之升溫升壓以替代蒸汽作為加熱源。該技術不僅回收了二次蒸汽中的潛熱，提高了熱利用效率，還減少了冷凝水的使用，無需另設冷凝塔，減少了占地面積，降低了蒸發成本。

此外，該技術尤其適用于礦化度在40000～120000mg/L的廢水蒸發脫鹽，與結晶器聯用時可以做到鹽水零排放，并回收工業級NaCl。

工藝流程

壓裂返排液達標處理的整個工藝流程由預處理、反滲透脫鹽、MVR(機械壓縮蒸發)組成。其中預處理主要包含除油、軟化和沉降等，反滲透系統產生的淡水經處理后達到排放標準，濃水則進入MVR單元中蒸發為結晶鹽。

經反滲透處理后濃水氯離子達到40000 mg/L以上，鈣鎂等硬度離子濃度也比較適于通過MVR單元進行蒸發處理。MVR的整個流程由預熱器、加熱器、分離器、壓縮機、循環泵組成。原料液經過預熱器加熱溫度升高至沸點附近，然后進入蒸發器中加壓蒸發，濃縮后的母液在結晶器結晶成鹽，生成的二次蒸汽進入壓縮機壓縮升溫升壓。從壓縮機出來的蒸汽往往是過熱蒸汽，一般會補充一定的水，使其變成飽和蒸汽后再進入加熱器中進行加熱，加熱器中被加熱的料液往往含鹽濃度較高，需要料液循環泵在過程中不斷輸入動力。不同的原料液使用的蒸發器可能有所不同，但是大體流程與圖1差別不大。

頁巖氣返排液廢水零排放處理工藝中MVR流程圖