多效蒸发利用二次蒸汽梯级加热,需同时消耗电能与蒸汽,处理10吨高盐废水时日均综合能耗折合标煤2.16吨,运行成本3960元。低温蒸发通过热泵技术循环利用蒸汽,仅需电能,能源利用率达300%-500%,同等规模下日均能耗折合标煤0.18吨,成本仅360元,降低90.9%。虽低温蒸发设备投资高40万元,但日成本差3600元使差价回收期仅112天,整体投资回收期1.5年,短于多效蒸发的4年。处理规模小于5吨/天时,低温蒸发单位能耗仅为传统工艺5%-10%;规模增大时建议采用组合工艺。低温蒸发夏季能耗仅增3%-5%,稳定性更优,年减排CO₂约500吨,更环保。
技术原理差异:能量利用方式的本质区别
多效蒸发通过前一效二次蒸汽作为后一效加热源实现能量梯级利用,某化工企业处理日 10 吨高盐废水(TDS 8%)时,三效蒸发设备运行参数为:一效 105℃、二效 85℃、三效 65℃,需同时消耗电能与蒸汽。低温蒸发则通过热泵技术将低压蒸汽压缩为高压蒸汽循环利用,能源利用率达 300%-500%,仅需电能驱动,无需蒸汽供应。
直接能耗数据对比:以日处理 10 吨废水为例
三效蒸发设备日均耗电量 1200 度,消耗 0.8MPa 蒸汽 15 吨(折合标煤 1.8 吨),综合能耗折合标煤约 2.16 吨 / 天;低温蒸发设备日均耗电量仅 450 度,综合能耗折合标煤约 0.18 吨 / 天,仅为传统工艺的 8.3%。按工业电价 0.8 元 / 度、蒸汽 200 元 / 吨计算,三效蒸发日运行成本 3960 元,低温蒸发仅 360 元,成本降低 90.9%。
投资回收期测算:短期回本的经济性优势
三效蒸发设备单套投资约 180 万元,低温蒸发设备约 220 万元,虽初期投资高 40 万元,但按日成本差 3600 元计算,仅需 112 天即可收回差价,整体投资回收期 1.5 年,较传统工艺(约 4 年)大幅缩短。在电价较高的长三角地区,投资回报周期可进一步缩短至 1 年以内。
不同处理规模下的能耗特性
处理量小于 5 吨 / 天时,低温蒸发单位水能耗仅为传统工艺的 5%-10%;10-50 吨 / 天时,约为 15%-20%;超过 100 吨 / 天时,建议采用 "低温蒸发 + 多效蒸发" 组合工艺。季节影响方面,夏季多效蒸发能耗增加 15%,而低温蒸发仅上升 3%-5%,稳定性更优。环保角度,处理日 10 吨废水时,低温蒸发年减排 CO₂约 500 吨,符合 "双碳" 政策要求。