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高含盐废水是工业废水中极难处理的废水之一,具有含盐量高、含盐成分复杂、易产生结垢和腐蚀现象、有机物浓度高且难以降解等特点,如何将其处理并达到“近零排放”的低能耗、高处理效率要求,成为国内环保领域的一大难题,因此,探寻一种经济高效的高含盐废水近零排放处理技术是非常必要的。机械蒸汽再压缩(Mechanical Vapor Recompression,MVR)技术是一种高效除盐的近零排放技术,本论文针对高含盐废水的特性,提出一种新型的内置式MVR蒸发处理工艺,在数值模拟计算的基础上,研究MVR内部工作过程,得到强化传热方案,为高含盐废水减量化和零排放奠定一定的基础。论文以脱硫废水为研究对象,采用塑料膜作为板式换热器的换热元件,开发出一种新型的降膜式换热器——板式薄膜换热器,在真空度为80kPa,蒸发温度为60℃,温差为2.3℃,压差为2kPa的条件下,提出适合于处理脱硫废水的MVR处理工艺,分析板式薄膜换热器结构特性和MVR工艺的节能原理,计算工艺系统的物料平衡和热平衡。论文采用Gambit软件建立板式薄膜换热器的二维几何模型,利用Fluent软件实现换热器内部全流道数值模拟。在塑料热交换膜壁厚0.07mm、脱硫废水入口温度40℃、进料量0.6 m~3/h的工艺条件下,得到板式薄膜换热器内部的流场、速度场、温度场和压力场的分布情况,从换热器内部介质的流动与传热过程、热交换膜内部的传热过程等方面讨论MVR内部工作过程,为强化MVR传热提供一定的理论依据。论文采用响应面和Fluent数值模拟相结合的方法,对MVR工艺进行强化传热优化设计。对塑料热交换膜壁厚分别为0.04mm、0.07mm、0.10mm,脱硫废水入口温度分别为20℃、40℃、60℃,进料量分别为0.4 m~3/h、0.6 m~3/h、0.8 m~3/h的多组工艺条件,利用响应面法中的Box-Behnken试验设计方法进行优化方案设计,并利用Fluent软件模拟得到响应值。优化结果:热交换膜壁厚0.04mm、脱硫废水入口温度60℃、进料量0.59m~3/h时MVR传热性能最佳。MVR近零排放技术可使高含盐废水的除盐率达99%以上,回收率达95%,废水排放量仅为5%,实现了高含盐废水的减量化。