废水的蒸发处理是依靠加热（有时还兼施减压），使水分子逸出，从而达到制取纯水和浓缩废水中溶质的目的。
有两种使水溶液蒸发汽化的形式：一是在低于沸点的条件下的表面蒸发；二是在沸点条件下的沸腾蒸发。海水经日光曝晒而形成食盐就是一种表面蒸发，而工业废水的处理中一般采用生产效率较高的沸腾蒸发。
一、蒸发设备
供沸腾蒸发的设备称为蒸发器。蒸发器的种类繁多，比较的是蒸汽夹套蒸发器，其加热面积小，生产能力低，随生产的不断发展，蒸发器的结构逐步得到改进，各种不同结构的蒸发器按其特性可分为以下几种。
（1）体的循环方式：自然循环、强制循环和不循环；
（2）热面的形状和位置：夹套、蛇管、列管、加热室在内或在外等；
（3）蒸发器本身的放置方法：横卧、竖立和倾斜等；
（4）换热方式：间壁、混合等。
下面我们主要按溶液的循环方式分类介绍目前常用的几种蒸发器。
1、自然循环蒸发器
中央循环管式蒸发器是这类蒸发器的一个典型例子，应用十分广泛。这种蒸发器的特点是：布置紧凑、传热面积大，清洗维修较方便，因此广泛用于清洁溶液或易生污垢及结晶溶液的蒸发中。但由于它的中央循环管也是受热的，循环速度不高，不适用于温差大或黏度大于1*10-3Pa·s的溶液，此外设备占地和重量较大。
自然循环蒸发器也可采用加热室在外面的形式，以便使循环管不被加热，来提高循环速度，也便于维修检查，但蒸发器的材料用量相应要有所增加。
2、强制循环蒸发器
在自然循环蒸发设备中，一般循环速度都小于1m/s，为了提高传热系数并防止结晶和生垢，可以在蒸发器的循环管上装循环泵，使加热室中溶液的循环速度增加到1.5~3.5m/s。这种强制循环蒸发器的溶液循环速度由循环泵的流量所决定。强制循环蒸发器的优点是传热系数比自然循环式大2~3倍，它适用于需要节约贵重设备材料的用量，蒸发易结晶液体和黏性液体，缺点是蒸发器成本高，能耗大，溶液在蒸发器内停留时间较长。
3、薄膜蒸发器
上述两种蒸发器存在着共同的缺点：溶液经多次循环，在蒸发器内停留时间长，并使已浓缩的和未蒸发的溶液混在一起，因而溶液的沸点增加，降低了有效温差。薄膜蒸发器是一种单程蒸发器，溶液在蒸发器内不循环，只通过一次就达到了所要求的浓度，溶液不再相混。它的特点是传热效率高，蒸发速度极快（仅几秒或十几秒），因此受到普遍的重视。薄膜蒸发器有长管式、旋流式和旋片式三种。
4、浸没燃烧蒸发器
这是一种与前面不同的蒸发方法，其实质是将高温烟气直接喷入被蒸发的溶液中来蒸发废液中的水分。该蒸发器的优点是装置紧凑简单，热损失小，热效率高达90%~95%，可用于强腐蚀性、易结晶的溶液的蒸发处理，但采用浸没燃烧法时，必须认真考虑所排出的废气是否会对环境造成新的污染。
二、蒸发法在水处理中的应用
某化工厂的废液中含有硫酸和硫酸亚铁，采用浸没燃烧蒸发器进行浓缩。每小时使用506m3煤气、715m3空气，燃烧室内温度为1250℃、绝对压力为0.11Mpa。产生的废气量为3581m3/h（包括烟气1683m3/h，蒸汽1898m3/h）。蒸发器的蒸发面积为2.75m2，蒸发水量为550kg/L。蒸发后浓缩液的硫酸含量为550g/L，硫酸亚铁含量60g/L。
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