金屬制品生產中產生大量成分復雜的廢水。傳統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，不能滿足節能減排和循環經濟要求，需進行技術升級。隨著我國的環境保護法、水污染行動計劃（水十條）、污染物排放許可制實施方案等環保法律法規頒布，國家對節能環保的要求越來越嚴格，節約型、低能耗、高質量發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，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，并利用。拉拔過程中的廢水，如拉絲潤滑廢液，是油水混合而成的穩定均勻的膠體物質，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，多采用蒸發工藝，將廢油濃縮、提純、結晶，并回收利用，而濃度越高，廢水蒸發消耗蒸汽越少。

筆者探究采用新型布膜式蒸發器，通過蒸發工藝，提純、濃縮、結晶處理線材加工廢水，達到環保、節能、降耗的目的。

2、幾種蒸發工藝原理及能效分析

蒸發工藝是加熱污水至蒸發溫度，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。蒸發工藝處理廢水，通過蒸發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、多效蒸發和機械蒸汽再壓縮技術（MVR）3種蒸發工藝。按流體循環方式可分為不循環型蒸發、自然循環型蒸發、強制循環型蒸發、刮膜式蒸發等等。正確地采用某種工藝，不僅能提高產品的質量，又能節能降耗、降低生產成本，提高經濟效益。

單效蒸發即只有一級的蒸發，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器，按溫度差逐級設計，一般一效蒸發的蒸發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大小，可設計成二效、三效～五效，理論上蒸發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，多效蒸發更加節能。

MVR蒸發器即二次蒸汽機械壓縮蒸發器，是利用壓縮機將蒸發出來的二次蒸汽再壓縮，使其溫度升高，再送入蒸發加熱器重復使用，MVR蒸發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。