蒸发器冷凝水COD超标问题及解决办法

在日常跟客户沟通过程中，很多客户会想当然地认为蒸发器处理过后的冷凝水是纯净的蒸馏水，水质应该很好，甚至达到或很接近纯水的标准。有时候他们很难理解为什么蒸发器的冷凝水COD残留会那么高？

1.什么是COD？

COD即化学需氧量，是衡量水中有机物含量多少的指标，COD值越高，说明水体受有机物污染的程度越大。但是其很重要的一点就是，COD并不能表征具体的有机物成分。

2.为什么蒸发器冷凝水的残留COD那么高？

要理解这个问题，我们从蒸发器最基本的工作原理入手。

蒸发器（低温蒸发器、MVR蒸发器、多效蒸发器、三效蒸发器、双效蒸发器）是通过对废水进行加热的方式，使水汽化后冷凝得到蒸馏水，不能汽化的溶质则得到浓缩，溶质饱和后结晶为固体。蒸发器中任何沸点低于加热温度的成分均有可能被汽化然后随水蒸气冷凝进入冷凝水中。

MVR蒸发结晶系统工作原理

低温蒸发系统工作原理

所以我们会发现当原水中含有沸点较低或沸点和水相近的有机成分时，其在加热过程中就会有部分甚至大部分挥发混入冷凝水，进而“污染”冷凝水。

当然原水水质不同、蒸发器工艺不同，冷凝水的COD残留程度也有很大区别。相对而言，低温蒸发器因为其较低的工作温度，其冷凝水的COD残留往往更低，普遍都在300mg/L，甚至更低。而一些制药废水、涂装废水类的高COD化工废水，因为其原水COD较高且成分复杂，往往蒸发器的冷凝水COD残留浓度也会更高。

附录：

市场上特别是很多低温蒸发器的厂商，往往会根据低温蒸发器的工作原理推导出以下论据和论点。水的沸点随压强降低而降低，在真空状态下，水的沸点可以降至25℃以下。低温蒸发器通过真空泵将沸腾室抽至真空（保证真空度＜-90KPA），使废液在密闭状态下实现35℃左右沸腾蒸发。压缩机压缩冷媒经沸腾室内的盘管给沸腾室内的料液加热，35℃左右沸腾蒸发；冷媒经过膨胀阀后制冷，经冷凝罐内的盘管给沸腾罐产生的水蒸气进行冷却，形成的冷凝水通过管道排至蒸馏水罐，蒸馏水罐内的水位达到高液位时由离心泵排出蒸馏水，实现蒸馏水和浓缩液的分离。

以下是有机溶剂的沸点和密度表：

 

通过以上有机溶剂的沸点我们可以看出，绝大部分有机溶剂的沸点均在40℃以上，而低温蒸发器沸腾蒸发的温度在35℃左右，未达到有机物的沸点，所以绝大部分的有机物仍留在浓缩液中，低温蒸发产水清澈透明，根据水质情况的不同，通过 低温蒸发器处理后的高COD废水，COD降低可达99%。

其实上面的论据和论点只要稍微懂一点物理常识就知道其荒谬，甚至不值得一驳。在低压状态下，水的沸点自然会变得更低，但是大部分有机溶剂的沸点也会变得更低，不然按照上述论据，低温蒸发器冷凝水残留的COD又是从何处而来，不论COD成分的99%去除率就跟不论盐分组成考究RO膜的去除率一样的自大和无知。3.COD超标的冷凝水如何处理？

了解了蒸发器的工作原理，理解了冷凝水中残留COD 的原因及其大概组成，我们就可以大体设计一下冷凝水 的深度处理工艺。

备注：当然最好是做一下冷凝水的COD物质组成。

①冷凝水COD物质组成主要是小分子有机溶剂、氨氮等。

②以超滤、陶瓷膜为代表分离膜的截留效果理论上不会很好。

③以反渗透膜为代表分离膜对部分物质去除效果较好（＞75%），部分物质去除效果很一般，且受pH等多种因素影响。

④以还原剂为代表的化学方法，容易导致冷凝水二次污染。

⑤以树脂吸附为代表的吸附方法，成本较高且再生频繁。

⑥以活性炭吸附为代表的吸附方法，成本相对适中，但是消耗较大，再升频率较高。

⑦以生化为代表的处理工艺，适用于COD残留较高且水量较大的情况。

⑧其他对COD有较好去除效果的方法。

 

对于COD处理要求不是特别高的情况下（＜300mg/L）,简单的活性炭吸附+RO膜分离一下是最经济有效的手段。在COD要求很高的情况，在上述工艺的基础上外加特定物质的去除工艺，此时COD成分的原始分析就非常必要。

 

备注：深度处理的含义非常广泛，可以是RO产水的进一步处理，也可以是当活性炭吸附及RO分离效果较差时的补充工艺，工艺的选择整体需要参考实际的COD浓度及成分组成。如果有人还要纠结RO膜进水条件中COD的指标问题，那么还是老问题，不要但看COD指标，更要看COD成分。