高鹽廢水的處理方(fāng)法及(jí)工藝!
來(lái)源:国内精品久久久久久久影视麻豆盛環保 發布時間:2020-11-20
高鹽(yán)廢水處理是現階段工業(yè)發展麵臨的重大環(huán)保(bǎo)問題。綜合(hé)利用是解決高鹽廢水瓶頸的重要路(lù)徑。高鹽廢水回用技術(shù)的應用(yòng)是取得顯著經濟效益、環境效益和社會(huì)效益的(de)重要(yào)保障。本文基於高鹽廢水處理現狀及研究(jiū)進展展開論述。
現階段,規模(mó)化處理高鹽廢水仍然存在處理效率低(dī)、運行成本(běn)高(gāo)的特點,還存在很多需(xū)要突破和解決的關鍵技術問題。例如(rú),采用正(zhèng)滲透法處(chù)理高(gāo)鹽廢水時,正滲透膜和汲取液等核心問題(tí)仍未很好解決;如何提高反滲透處(chù)理的水(shuǐ)量,如何延長膜件的使用壽命,如何有效防止膜汙染等問題仍(réng)需函待解決。
01、高鹽廢水簡介(jiè)
高鹽廢水指來源於生活汙水和(hé)工業廢水的總含鹽量大於1%的排(pái)放廢水,含有較高的如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等無機(jī)離子,也含有如甘油、中低碳(tàn)鏈的有機物。由(yóu)於其成分複雜多樣,鹽分高,對微生物生長具有較強的抑製(zhì)作用,因此該廢水(shuǐ)處理技術難(nán)度遠比(bǐ)普通汙水處理要大得多。我國高鹽廢水產生數量(liàng)在總廢水中達(dá)5%,每年仍以2%的速率增長。因(yīn)此,高鹽廢水處理在(zài)汙水處理中有重要地位,是廢(fèi)水(shuǐ)處理研究的重點,也是難點。
目前研究和常用的高鹽廢水方法有蒸(zhēng)發法(fǎ)、電解法(fǎ)、膜分離法、焚燒法和生物法等。高鹽廢水是(shì)指以NaCl含量計算的總鹽的質量(liàng)分數大於(yú)等於1%的廢水。這類廢水除了含有有機汙(wū)染物外,還(hái)含有鈣、鎂、鈉、氯和硫酸根等大量可溶性無機鹽離子,甚至含(hán)有放射性物質。
高鹽廢水主要來源以下幾(jǐ)個途徑:
1、海水:通常來源於沿海城市(shì)工業用水過程(chéng)中的排水或冷卻循環水。
2、工業生產:高鹽廢水主要來源印染、煉化、采(cǎi)油、製(zhì)藥和製鹽等企業生產過程中產生的排水。
3、含鹽生活汙水(shuǐ):主要來源於(yú)海水利用,將海水用於城市生活中的消防、衝灑道路、衝(chōng)廁等不與人(rén)體直接接觸的生活雜用水。
4、含鹽量高的地下水(shuǐ):有些地(dì)區的地下水中含鹽量較(jiào)高,總溶解性固(gù)體含量大(dà),例如內蒙古河套部(bù)分地區(qū)、河北平原部分淺層地下水出現微鹹(xián)水和鹹水。
02、高鹽廢水(shuǐ)處理技術應用現狀及優缺點分析
一、高效(xiào)蒸發技術(shù)
高鹽水的高效蒸發技術一(yī)般是針對鹽分含量在4萬mg/L以上(shàng)的高鹽(yán)廢(fèi)水,對於鹽含量在1%~4%的低濃度(dù)高(gāo)鹽(yán)水(shuǐ)來說,高效蒸發技術具體來說主要有:多(duō)效蒸發技術、機械式(shì)蒸汽再壓縮技術。多效蒸發技術指的是同時使用多個串聯的蒸發,熱的(de)蒸汽依次通過幾個蒸發,前一個蒸(zhēng)發的(de)熱蒸汽(qì)再進入後一個(gè)蒸發,逐級蒸發,有效(xiào)利用熱源,達到高鹽廢水除鹽的目的。
機械(xiè)式蒸汽再壓縮技術簡稱MVR技術,是(shì)一種借助蒸(zhēng)汽(qì)壓縮(suō)機進行熱源有效利用(yòng)的工藝,通過蒸(zhēng)汽的再次壓縮獲得動力,並不斷往複,以提高蒸汽的熱利用效率。高效蒸發的技術(shù)可以成功分(fèn)離廢水中的鹽分和水分,然後(hòu)再(zài)分別進行處理,是比較(jiào)徹(chè)底的處理高鹽廢水的方法,所以,目前(qián)這種(zhǒng)技術在煤(méi)化工和醫藥、農藥行業都有(yǒu)比較廣泛(fàn)的應用。但是對於鹽水中(zhōng)的有機汙染物(wù)含量過(guò)高的鹽水,蒸發過程(chéng)中非常容易產生泡沫造成(chéng)衝料,同時還可能影響鹽的品質,導致出鹽夾帶過多(duō)有機物,還需要繼續處理。
二、生(shēng)物法脫鹽
此工藝主要利用的微生物氧化(huà)分解有機物。微(wēi)生物(wù)能處理吸附有害的有機汙染物,高鹽(yán)廢水通(tōng)過它的降(jiàng)解後能夠轉(zhuǎn)化大量的有機物為無(wú)機物,廢水通過淨化(huà)而再次應用於工業領域,此工藝方法具有其他物理化學處理方法不同的優勢,環保且安全性更強。
微生(shēng)物種類多種多樣、麵對各種(zhǒng)汙染廢水的環境能夠(gòu)通過變(biàn)異具有(yǒu)很強的適(shì)應性、且新陳代謝能力好,可以產(chǎn)生專(zhuān)一性的降解酶處理各類高鹽廢(fèi)水,潛力較大。如生物接觸氧化(huà)工藝有著抗毒(dú)、耐衝擊、微生物較為穩定、具有很強的容(róng)積負荷性、能夠保持(chí)汙泥齡(líng)的優勢(shì),作為生(shēng)物脫鹽技術來說十分常用。比(bǐ)常規的活(huó)性汙泥處理方法的水力停留時間更(gèng)短。
例(lì):兩段式接觸氧化工(gōng)藝可以把廢水的含無機鹽濃度降低到2.5*104mg/L以下,能達到95%的COD去除率。厭氧技術及其改良工藝利(lì)用厭(yàn)氧菌、硝化細菌、嗜(shì)鹽菌等微生物對高鹽廢水特殊的環境(jìng)適(shì)應性達(dá)到降低鹽分的作用(yòng),他們能在高鹽的水域(yù)環境(jìng)中維(wéi)持體(tǐ)內的低水活度,從而達到降低高鹽廢水COD的目的。
據資料了解(jiě),若泥齡為18日左右,嗜鹽菌在SBR反應容器中能夠達到95%的COD處理率,高於61%的氨氮處理率。但目前我國對此方法的工藝技術還不完善,技術熟練度不高(gāo),但生物法脫鹽的環保性,經濟性將在未來高鹽廢水處理中擁有很好的前景。
三、膜處理技術
膜蒸(zhēng)餾是一種新型的水處理技(jì)術,其特點是無需加熱加壓,隻需(xū)要在常溫常壓的條件下進行處理,其過濾材料是疏水微孔膜。采用膜蒸餾技術進(jìn)行水處理(lǐ)時,利用被處理液體(tǐ)中所包(bāo)含的易揮發(fā)性物質所揮發形成的氣體,在處理膜兩側形成壓力差,並透過處理膜,*終實現篩選(xuǎn)分離的一(yī)種處理技術。與傳統回收方(fāng)法相比,該方法(fǎ)操作簡單,一次性投(tóu)資少,回收濃(nóng)水的效率非常高。
孫項城研究表明,膜蒸餾技術處理穩定,脫鹽率高達99%。聶瑩瑩等選擇中壓反滲透、高壓反滲透和超高壓反滲透作為高濃鹽水處理的核心工藝,並經美國陶氏(shì)ROSA軟件計算,確定了中壓(yā)反滲透(tòu)、高壓反滲透(tòu)和超(chāo)高壓(yā)反滲透單元的結構和膜元件類型。*終確(què)定“調節池+高效沉澱池+汽(qì)水反衝濾池+超濾+高壓反滲透+DTRO+蒸發(fā)結晶”的處理工藝。采用此係統(tǒng)處理(lǐ)後,*終(zhōng)可(kě)將(jiāng)高濃鹽水轉化為回用水、汙泥和鹽泥,實現係統零排放,係統每噸水的處理成本為23.243元。
美國哥倫(lún)比亞大學研發利(lì)用“反滲透+膜蒸餾(MD)”技(jì)術對濃鹽水進(jìn)行處理(lǐ)用以鹽的回收利用,該方案現處於實驗研究(jiū)階段,分別將NaCl溶液、合成海水、高鹽水(shuǐ)通過該工藝組合,表現出很好的穩定性,相(xiàng)對於傳統技術而言,出鹽品質(zhì)很好,水(shuǐ)的回收率(lǜ)可達到90%以上。
波蘭Marian Turek等(děng)人采用“電滲析(ED)+蒸發結晶”技術(shù),該組合工藝相對於單一的蒸發濃縮和結(jié)晶,結晶出一噸鹽的電耗從970kW·h降至500kW·h,節能效(xiào)果明顯,該處理係統在ED膜和蒸發結晶之前進行了預處理,投加氫氧化鈣,去(qù)除部分硬度和矽,以利於ED膜更(gèng)好的(de)工作。
03、高鹽有機廢水(shuǐ)未來處理技術展望
高鹽有機廢水處理主要存在(zài)物(wù)理化學法處理成本高,生物法占地麵積大(dà)等因素製約(yuē),尤其是含鹽量過高的(de)高鹽廢水(shuǐ)鹽度嚴重影響了生物(wù)法在(zài)高鹽度廢水處理中的應用。因此未來(lái)高鹽有機廢水處(chù)理工藝研究,主(zhǔ)要集(jí)中在高效快捷的高鹽有機廢水處理的生物(wù)反應器及其多種(zhǒng)方法的組合工藝。機理研究主要集中在嗜鹽菌的降鹽機理和工藝條件。
高鹽廢水處理工藝對比:
目前,處理高鹽廢水的工藝有(yǒu)多效蒸發技術、生物法、SBR工藝、MBR工藝等。
多效蒸發結晶技術
在工業含鹽廢水的處理過程中,工業含鹽廢水進入低溫多效濃縮結晶裝置,經過5-8效(xiào)蒸發冷凝(níng)的濃縮結晶過程,分離為淡化水(淡(dàn)化水可能含有微量低沸(fèi)點有機物)和濃縮晶漿廢液;無機鹽和部分有(yǒu)機物可結晶分離出來,焚燒處(chù)理為無機鹽廢渣;不能結晶的有機物濃縮廢液可采用滾(gǔn)筒蒸發器,形成(chéng)固態廢(fèi)渣(zhā),焚(fén)燒處理(lǐ);淡化水可返回生產係統替代軟化水加以利用。
低溫多(duō)效蒸發濃(nóng)縮結晶係統不僅可以(yǐ)應(yīng)用(yòng)於化工生產的濃縮過程和(hé)結(jié)晶過程,還可以應(yīng)用於工業含鹽廢水的蒸發濃縮結晶處理過程中。
多效蒸發流程隻在(zài)*效使用了蒸汽,故節約了蒸汽的需要量,有效地利(lì)用了二次蒸汽中的熱量,降低了生產成本,提高了經(jīng)濟效益。
生物(wù)法
生物處理是(shì)目前廢水處理常用的(de)方法之一,它具有應用範圍廣、適應性強、經濟高效無害等特點。
一般情(qíng)況下,常用的生物(wù)法有傳統活性汙泥法(fǎ)和生物接觸氧化法兩種(zhǒng)。
傳統活(huó)性汙泥法
活(huó)性汙泥法是一種汙水的(de)好氧生物處理法,目前是處理城市汙水廣泛使用的方(fāng)法。它能從汙(wū)水中去除溶解性的和膠體狀態(tài)的可生化(huà)有機物以及能被活(huó)性汙泥吸附的懸浮固體和其他(tā)一(yī)些物質,同時也能去除一部(bù)分磷素和氮(dàn)素。
活性(xìng)汙(wū)泥法去除率高(gāo),適用於處理水質要求高而水質比較穩定的廢水(shuǐ)。但是 不善於(yú)適應水質的(de)變化,供氧不能得到充分(fèn)利用;空(kōng)氣(qì)供應沿池水平均(jun1)分(fèn)布,造成前段氧量不足後(hòu)段氧量過剩;曝氣結構龐大(dà),占地麵積(jī)大。
生物接觸氧(yǎng)化法
生物接觸氧化法是主要(yào)利用附著生長於某些固體(tǐ)物表(biǎo)麵的(de)微生物(即生物膜)進行(háng)有機汙水處理的方(fāng)法。
生物接觸氧化法是一種浸沒生物膜法,是生(shēng)物濾池(chí)和曝氣池的綜合體,兼有活性汙泥法和生物膜法的特點,在水處(chù)理過程中有很好的效果。
生物接觸氧化法有較高的容積(jī)負荷,對衝擊負荷有較強的適應能(néng)力;汙泥生成量少,運行管理(lǐ)簡(jiǎn)便,操作簡單,耗能低,經濟高效;具有活性汙泥法的優(yōu)點,生物(wù)活性高,淨化效果(guǒ)好,處理效率高,處理時間短,出水水質好(hǎo)而穩定;能分解其它生物處理難分解的物質,具有脫(tuō)氧除磷的作用,可作為三級處理技術。