高含鹽廢水是指含有有機物(wù)和至少總溶解固體TDS的質量分數≥3.5%的廢水,包括高鹽生活廢水和高鹽工業廢水。
主要來(lái)源於直接利用海水的工業生產、生活用水和食品加工廠、化工廠及石油和天(tiān)然(rán)氣的采集加工等(děng)。這些廢(fèi)水中除了含有有機汙染物外,還(hái)含有大量的(de)無機鹽,如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等離(lí)子。
若未經處理直接排放,勢必(bì)會對水體生物、生活飲用水和工(gōng)農(nóng)業生產用水生產極大的危害。但常規處理方法中鹽水(shuǐ)濃度不能過高,亟待開(kāi)發處(chù)理更高濃度的高鹽廢水的工藝技術。
常用技術一:高鹽廢水低溫多效板式蒸發濃縮脫鹽
1、低溫多(duō)效蒸發濃縮結晶技術
低溫多效蒸發濃縮結晶係統,是由相互串聯的多個蒸發器組成,低溫(wēn)(90℃左右)加熱蒸汽被引入*效,加熱其(qí)中的料液,使(shǐ)料液產生比蒸汽溫度低的幾乎等量蒸發。產生的蒸汽被(bèi)引入第二效(xiào)作為加熱蒸汽(qì),使第二效的料(liào)液以比*效更低的溫度蒸發。這個過程一直重複到*後一效。
*效凝水返回熱源處,其它各效凝水匯集(jí)後(hòu)作為淡化水輸出,一份的(de)蒸汽投入,可以蒸發出多倍的水出來。同時,料液經過由*效到*末效的依(yī)次濃縮,在*末效達(dá)到過飽和而(ér)結晶析出。由此(cǐ)實現料液的固液(yè)分離。
低溫多效(xiào)蒸發濃縮(suō)結晶係統不僅可以應用於化工生產的濃縮(suō)過程和結晶過(guò)程,還可以應(yīng)用於工業含鹽廢水的蒸發(fā)濃縮結晶處理過程中。
在(zài)工業含鹽廢水的處理過程(chéng)中,工業含鹽廢水(shuǐ)進入低(dī)溫多效濃縮結晶(jīng)裝置,經過5-8效蒸發冷凝的濃縮結(jié)晶過程,分離為淡化水(淡化水可能含有微量低沸點有機(jī)物)和濃(nóng)縮晶(jīng)漿廢液;無機鹽和部分有機物可結晶分離出來,焚燒處理為無機鹽廢渣(zhā);不能結(jié)晶的有機物濃(nóng)縮(suō)廢液可采(cǎi)用滾筒蒸發器,形成固態廢渣,焚燒處理;淡化水可返(fǎn)回生產係統替代(dài)軟化水加以利用。
其主要技術參數如下:
(1)淡化水含鹽量(TDS)<10ppm(可能含有微量隨蒸汽出來的低沸點有機物);
(2)噸淡化水蒸汽(qì)耗量=(1/效數)/90%t/t;
(3)噸淡化水電力消耗2-4kw•h/t(依效數(shù)和裝(zhuāng)置大小(xiǎo)而異(yì))。
2、裝置結構方案:
(1)低溫多(duō)效板式蒸發器+管式蒸發結晶器;
(2)冷凝(níng)器:管式冷凝器;
(3)除沫型式:每效采用“轉角式擋板+旋風複擋+絲網”三(sān)級複合除沫係統,確保二次蒸汽(qì)(淡化水)清潔;
(4)真空泵為自冷式水環(huán)泵;
(5)係統控製:裝置的溫度、壓力、液位、流(liú)量為係統自動控(kòng)製調節。
3、低溫多效濃縮結晶裝(zhuāng)置技術特點:
工藝(yì)特點:
(1)該裝置采用混程給水,使相同造水噸位裝置的噸水(shuǐ)電(diàn)耗較國外工藝減少40%-50%;
(2)由於混(hún)程給水,廢水從高(gāo)溫效依次進入低溫效(xiào),濃度(dù)逐漸升高,溫度逐漸降低。避免(miǎn)了國外工藝中,由低溫效向高溫效循環給水引起的在高溫效給水濃度升高,有效減輕了高溫效的結垢和(hé)腐蝕情況;
(3)水量在蒸發器上分布均(jun1)勻,避免了現(xiàn)有裝置(zhì)噴頭式(shì)給水不均勻易堵塞的缺點;
(4)真空係統采用(yòng)差壓抽氣裝置,各效間(jiān)準確形成設計壓差,使得裝置運行穩定(dìng)可靠。
結構特點:
(1)采用抽屜式結構,製造裝(zhuāng)配、檢修維護方便;板式蒸發(fā)器,拆卸清洗;
(2)采(cǎi)用板式蒸發器,可(kě)實現廢水高倍濃縮,無機鹽(yán)可結晶分離;
(3)采用板(bǎn)式(shì)蒸發器,模塊化設計,便於大規模批量生產,造價低;
(4)裝置結構簡單,製造工藝(yì)性好(hǎo);
(5)裝置配套機電設備全部國(guó)產化;
(6)噸水裝置製造成本較國外公(gōng)司降低30~40%。
常用技術二:生物法
生物處理是(shì)目前(qián)廢水處理(lǐ)*常(cháng)用的方法之一,它具有應用(yòng)範圍廣、適應性強等特點。化工廢水如染料、農藥、醫藥中間體等含鹽較高的(de)廢(fèi)水則給生物處理帶來一定的難度。這類廢水(shuǐ)含鹽較高,汙染嚴重,必須處理才能排放。況(kuàng)且,此類廢水成分複雜,不具備回收價值(zhí),采用其他處理方法成本較高,因此生物處理仍是*選的方法。
無機鹽類在微生(shēng)物生長過程中起著促進酶反應,維持膜平衡和調節滲透壓的重要作用。但(dàn)鹽濃度過高,會對微生(shēng)物的生長產生抑製作(zuò)用。主要抑製原因在於:
(1)鹽濃度過(guò)高時滲透壓高,使(shǐ)微生物細胞脫水引起細胞原生質分離;
(2)高含鹽情況下因鹽析作用而使脫氫酶活性降低(dī);
(3)高氯離子濃度對(duì)細菌有毒害作用;
(4)由於(yú)水的密度(dù)增加,活性汙(wū)泥容易上浮流失。
為此,高含鹽廢水的生物處理需要進行稀釋,通常在低鹽濃度下(xià)(鹽濃度小於1%)運行,造成水資源的浪費,處理設施龐(páng)大、投(tóu)資增加,運(yùn)行(háng)費用提高。隨著水資源的(de)日趨緊張,*出(chū)台的保護水資源各項法規和收費(fèi)的實施,給高含鹽廢水處理的企業帶(dài)來了負(fù)擔。
生物處理法具有經濟、高效、無害的特點(diǎn),鹽含量(liàng)從0提高至30g/L時,在被馴化的係統裏有機物(以COD的形式)去除(chú)率(lǜ)從97%降至60%,氮(N)的去(qù)除率從(cóng)88%降至68%;在經過馴化的係統裏,當(dāng)鹽的質量濃度從5g/L提高至30g/L時(shí),COD去除率從(cóng)90%降至71%,N的去除率85%降至(zhì)70%。
例如常用的生化處理工藝,SBR工(gōng)藝處理含鹽廢水時,通過逐步提高鹽度的(de)方法馴化(huà)出耐高(gāo)鹽的(de)活性汙泥,進行模擬高鹽廢水的處理試驗,對鹽度為(wéi)0和2%,COD為300mg/L的(de)高鹽廢水進行研究。
結果表明,在(zài)每周期12h、曝氣量0.6L/min、平(píng)均汙泥濃度在2000-3500mg/L時、汙泥齡為18d條件下,出水COD去(qù)除率變化不大,分別為97%和93%,而相應的(de)出水NH4+-N去除(chú)率(lǜ)從93%降低到72%,表明廢水鹽度增大,對係統的(de)硝化能(néng)力有較大影響。
而改變進水有(yǒu)機負荷對出水COD去除影響不大,該係(xì)統耐有機負荷衝擊(jī)能力(lì)較強。