金屬制品生產中產生大量成分復雜的廢水。傳統(tǒng)廢水處理技術存在能耗大、不達標，重金屬、污染物等超標等問題，不能滿足節(jié)能減排和循環(huán)經濟要求，需進行技術升級。隨著我國的環(huán)境保護法、水污染行動計劃（水十條）、污染物排放許可制實施方案等環(huán)保法律法規(guī)頒布，國家對節(jié)能環(huán)保的要求越來越嚴格，節(jié)約型、低能耗、高質量發(fā)展成為必然要求和趨勢，這也為線材加工污水處理提出了新的要求。

1、金屬制品行業(yè)廢水特點、處理情況

金屬制品品種眾多，如PC鋼絲、鋼絞線及PC鋼棒、鋼簾線、焊絲、彈簧鋼絲、不銹鋼絲等。金屬制品生產用水量大，以某鋼絲生產企業(yè)為例，平均生產1t鋼絲所消耗的自來水約4t，若按每月生產5000t鋼絲計算，每月消耗水約2萬t，每月生產排出的污水量相當于不發(fā)達國家30a的人均用水總量。

不同的產品、不同生產階段所產生的廢水成分非常復雜。按金屬制品生產工藝，首先，金屬表面處理時會產生大量廢水，如酸洗、磷化、清洗、電鍍等工藝廢水，廢水中主要含有各類酸、鋅、鐵、鉛、銅等離子，水體呈酸性。這類金屬表面處理廢水的特點是水量較大、濃度較低，處理工藝多采用傳統(tǒng)酸性廢水的中和沉淀法，或采用生物法，將重金屬、無機鹽沉淀固化、填埋，也有采用膜分離工藝提純、濃縮，并再次利用。其次，拉拔過程中的廢水，如拉絲潤滑廢液，是油水混合而成的穩(wěn)定均勻的膠體物質，主要成分為油和拉絲油等乳化液，含有乳化油、烴水混合物、乳化液（膏）、冷卻劑、潤滑劑、拔絲劑等有害物質，一般呈堿性，含重金屬，且污染物濃度較高，不易降解。相比于金屬表面處理廢水，拉拔廢水量較小、處理難度更大。針對拉拔產生的廢水污染物濃度較高、難處理的特點，多采用蒸發(fā)工藝，將廢油濃縮、提純、結晶，并再次回收利用，而濃度越高，廢水蒸發(fā)消耗蒸汽越少。

筆者探究采用新型布膜式蒸發(fā)器，通過蒸發(fā)工藝，提純、濃縮、結晶處理線材加工廢水，達到環(huán)保、節(jié)能、降耗的目的。

2、幾種蒸發(fā)工藝原理及能效分析

蒸發(fā)工藝是加熱污水至蒸發(fā)溫度，使其在常壓或正壓、真空的壓力下汽化，達到濃縮、飽和而析出無機鹽晶粒的工藝方法。蒸發(fā)工藝處理廢水，通過蒸發(fā)使原料達到一定的濃度結晶，還可以回收利用，是國內外廢水處理比較常用的方法。

常用的處理設備有單效蒸發(fā)、多效蒸發(fā)和機械蒸汽再壓縮技術（MVR）3種蒸發(fā)工藝。按流體循環(huán)方式可分為不循環(huán)型蒸發(fā)、自然循環(huán)型蒸發(fā)、強制循環(huán)型蒸發(fā)、刮膜式蒸發(fā)等等。正確地采用某種工藝，不僅能提高產品的質量，又能節(jié)能降耗、降低生產成本，提高經濟效益。

單效蒸發(fā)即只有一級的蒸發(fā)，一次蒸汽加熱廢水產生二次蒸汽，經冷凝后排放，特點是設備簡單，造價低，能效比低。其蒸發(fā)單位質量的污水通常需要1.1～1.2倍質量的蒸汽，造水比為0.7～0.9（造水比是指蒸發(fā)裝置淡水總產量與鹽水加熱器所消耗的蒸汽量之比）。

多效蒸發(fā)是利用從一效到末效的二次蒸汽多次逐級重復加熱的蒸發(fā)器，按溫度差逐級設計，一般一效蒸發(fā)的蒸發(fā)溫度由物料的熱敏性溫度來控制，末效二次蒸汽的溫度由當地的海拔高度和真空機組的選型來決定。多效蒸發(fā)器的一次蒸汽的消耗與效體的數量成反比，根據廢水成分和系統(tǒng)大小，可設計成二效、三效～五效，理論上蒸發(fā)單位質量的冷凝水通常需要0.25～0.55倍質量的蒸汽，造水比為1.8～3.8，相比于單效蒸發(fā)，多效蒸發(fā)更加節(jié)能。

MVR蒸發(fā)器即二次蒸汽機械壓縮蒸發(fā)器，是利用壓縮機將蒸發(fā)出來的二次蒸汽再壓縮，使其溫度升高，再送入蒸發(fā)加熱器重復使用，MVR蒸發(fā)器理論上不需要消耗一次蒸汽，只消耗電能，其電能的消耗主要取決于二次蒸汽所需要的溫升和壓縮機的效率。