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导语
传统盐水浓缩技术（如蒸发器、结晶器和反渗透）的新兴替代技术在当前的市场中表现不一。本期推送为盐水浓缩技术专题，共3个板块，介绍盐水浓缩技术市场。本文为您解答传统技术和新技术各自的发展现状。
市场综述
油气行业中，新兴石油开采技术（比如水力压裂技术）是推动盐水浓缩技术发展的动力，油价的下跌使得该行业对盐水浓缩技术的需求减少、阻碍了盐水浓缩新技术的发展和采用。虽然热法盐水浓缩和结晶器造价高昂且运行操作复杂棘手，但要在零排放市场中找到替代方案还是比较困难的。ThirdBay咨询公司负责人KeithMinnich告诉GWI：“大家都在寻找新的技术，但是这些新技术却表现得不尽如人意。在尝试了所有的新技术后，最后发现只有垂直管降膜蒸发器（VTFF）的工作效果令人满意。”
垂直管降膜蒸发器（VTFF）工作原理
在降膜蒸发器中，含盐污水或液体被泵送到一系列垂直管的顶部，并以薄膜的形式从管内部下降。这些液体从管外的蒸汽中吸收热量，一部分水被蒸发。蒸汽和浓缩液之后进入气/液分离室，蒸发器中释放的蒸汽被机械压缩再次压缩并回用。在用作盐水浓缩器的晶种法VTFF中，通过在循环液体中保留额外的硫酸钙晶种来预防蒸发管中的结垢。这些晶种作为污垢优先沉积的晶核，从而污垢不会在热交换表面上形成。由于蒸发器液体中的固体浓度升高，为了之后的浓缩或排放，一小股排污水会被去除。(来自“技术系列-零排放技术”)
尽管大宗商品价格低迷带来了风险规避情绪，还是有些新技术正在开始向市场证明其自身价值。盐水浓缩主要有两大功能：一是通过蒸馏反渗透处理系统中的高盐度副产物来增加回收率；二是用于处理总溶解固体（TDS）浓度高的工业废水，如油气行业中反渗透膜无法处理的采出水。除了油气行业外，电力行业是另一个对盐水浓缩需求较大的行业，烟气脱硫废水的处理需求正在增长。当燃煤电厂洗脱烟气中的污染物时，会产生难以处理的废水，如果发电厂需要按照规定执行零排放标准，那么它就需要用到盐水浓缩技术。
采用晶种法的盐水浓缩器于至年间发展起来，现在已经是电力行业中最广泛的用于处理冷却塔污水的方法。反渗透公司也在试验他们的盐水浓缩能力，但是反渗透膜因结垢和膜污染问题，很难将盐水浓缩至TDS大于60,mg/L（见图一）。即使是高效反渗透膜（即给水经过去结垢预处理）也只能达到类似的水平，无法超越蒸发器的效果。因此，市场上出现了多个基于膜处理或基于加湿/除湿的方法来替代高能耗、高费用的VTFF及强制循环蒸发器。据Minnich介绍，VTFF最大的问题是管理热传递过程的成本太高以及操作复杂。如果在热传递过程中操作不当，将花费大量时间和金钱来解决热传递元件表面的结垢问题。
图一：各盐水浓缩减量方法的比较
技术概览
盐水浓缩领域有多种浓盐水浓缩的新兴技术，其中一些已经占据了一定的市场份额。
Oasys公司的正渗透膜盐水浓缩器
随着美国油气行业停滞不前，Oasys公司将其研发的正渗透膜盐水浓缩器(membranebrineconcentrator，MBC)销往中国，因为他们看到了中国电力行业正在实施越来越严格的排放标准（比如，所有新建及已经建成的发电厂中必须安装烟气脱硫系统）。同时，由于煤化工行业中的高污染废水无法通过化学方法处理，因此需要强制执行零排放。Oasys目前正在建造一个处理量3,立方米/天的污水处理厂，该厂位于内蒙古，主要处理煤制烯烃（CTO）项目产生的工艺废水。此外，它还有一个小型的CTO复合物污水处理厂以及一个处理量为立方米/天的烟气脱硫废水处理厂。
Gradiant公司的CarrierGasExtraction增湿/去湿技术
得益于德克萨斯州页岩气项目的成功，Gradiant公司与其中国合作伙伴兼投资者上海电气共同建造6个位于中国的盐水浓缩项目。这些项目中将使用载气提取（CarrierGasExtraction）加湿-除湿技术处理烟气脱硫废水及采出水。值得一提的是，其中一个项目的蒸馏能力将达到36,立方米/天。业内的传统技术或者新兴技术很少能达到这种处理能力。Gradiant位于美国的最大处理量是2,立方米/天。
其它公司及技术
其它有很大应用前景的技术，如膜蒸馏（membranedistillation）发展地并不顺利。膜蒸馏技术的早期实践者memsys在其主要股东因投资战略改变而撤资后，面临破产。一家中国投资公司因此将其买入，借此希望将膜蒸馏技术应用到中国的零排放市场。这是中国公司继Gradiant与上海电气合作，北京沃特尔投资Oasys后，再次投资新的盐水浓缩技术。memsys在陷入财务危机之前，正与GE一起将膜蒸馏技术应用到美国的非常规油气市场。据GE方面透露，该合作关系依然有效存在。
位于新墨西哥州的Altela曾拥有亚利桑那州立大学研发的露点蒸发技术的使用权，但在运行科罗拉多Greatrock北部水及卫生区的反渗透废水浓缩项目时，双方因特许权使用费发生了纠纷，Altela在年末失去了该技术的使用权。露点蒸发技术在位于马塞卢斯页岩（marcellusshale）层的一个采出水处理厂的使用中已经出现了问题，该采出水厂已关闭。
本文选自GWI英文杂志11月刊，现订阅杂志可享圣诞优惠。具体详情欢迎咨询GWI上海办公室。
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