高鹽廢(fèi)水(shuǐ)處理技術現狀及優缺點!
來源:国内精品久久久久久久影视麻豆盛環保 發布時間:2023-03-14
高鹽廢水處理是現階段工業發展麵臨的重大(dà)環保(bǎo)問題。綜合利用是(shì)解決高鹽廢(fèi)水(shuǐ)瓶頸的重要路徑。高鹽廢水回(huí)用技術的應用是取得顯著經濟效益、環境(jìng)效益和社會效益(yì)的重要保障。本文基於高(gāo)鹽廢水處理現狀及研究進展展開論述。
現(xiàn)階段,規模化處理高鹽廢水仍然(rán)存在處理(lǐ)效率低、運行成本高的特點,還存在很多需要突破和解決(jué)的關(guān)鍵技(jì)術(shù)問題(tí)。例如,采用正滲透法處理高鹽廢水時,正滲透(tòu)膜和汲取液等核心(xīn)問題仍未很好解決;如何提高反滲透處理的水量,如何延長膜(mó)件(jiàn)的(de)使(shǐ)用壽命,如何有效(xiào)防止膜汙染等問題仍需函待解(jiě)決(jué)。
一、高(gāo)鹽廢水簡介
高鹽廢水指來源於生活汙水和工業廢水的(de)總含鹽量大(dà)於1%的排放廢水,含有較高的如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等無機離子,也含有如甘油、中低碳鏈的(de)有機物。由(yóu)於其成分複雜多樣,鹽分高,對(duì)微生物(wù)生長具有較強的抑製作用,因(yīn)此該(gāi)廢(fèi)水處(chù)理(lǐ)技術難度(dù)遠比普通汙水處理要大得多。我國高(gāo)鹽廢水產生數量在總廢水中(zhōng)達5%,每年仍以2%的速率增長。因此,高鹽(yán)廢水處理在汙(wū)水處理(lǐ)中有重要地位,是廢水處理研究的重點,也是難點。目前(qián)研究(jiū)和(hé)常用(yòng)的高鹽廢水方法有蒸發(fā)法、電解(jiě)法、膜分(fèn)離法、焚燒法和(hé)生物法等。高鹽廢水是指以NaCl含量計算的總鹽的質量分數大於等於1%的廢水(shuǐ)。這類廢水除了含有有機汙染物外,還含有鈣、鎂、鈉、氯和(hé)硫酸根等(děng)大量可溶(róng)性無機鹽離子,甚至含有放射性物質(zhì)。
高鹽廢水主要來源(yuán)以下幾個途徑:
(1)海水:通(tōng)常來源於沿海城市工(gōng)業用水過程中的排水或冷(lěng)卻循環水(shuǐ)。
(2)工業生產:高鹽廢水主要來(lái)源印染、煉化、采油、製藥和製鹽等企業生產過程中產生的排水。
(3)含鹽生活汙水:主要來(lái)源於海水利用,將海水用(yòng)於城市(shì)生活(huó)中的消防、衝灑道路、衝廁等不與(yǔ)人體直接接觸(chù)的生活雜用水。
(4)含鹽量高的地下水:有些地(dì)區的地下水中(zhōng)含鹽量較高(gāo),總溶解性固體含(hán)量大,例如內蒙古河套部分地區、河北平原部分淺層地下水出現微鹹水和鹹水(shuǐ)。
二(èr)、高鹽廢水處理技術應(yīng)用現狀及優缺點分析
1、高效蒸發技術
高鹽(yán)水的高(gāo)效蒸發技術一般是針對鹽分(fèn)含量在4萬mg/L以上的高鹽廢水,對(duì)於鹽含量在1%~4%的低濃度高鹽水來(lái)說,高(gāo)效蒸發技術具體來說主要有:多效蒸發技(jì)術、機械式蒸汽再壓縮技術。多效蒸發技術指的是同時使用多個(gè)串聯的蒸發,熱的蒸汽依次通過幾個蒸發,前一個蒸發的熱蒸汽再進入後(hòu)一個蒸發,逐級蒸發,有效(xiào)利(lì)用熱源,達到(dào)高鹽廢水除鹽的目的。
機械式蒸汽再(zài)壓縮技術簡稱MVR技術,是一種借助蒸汽壓縮機進行熱源有效利用的工藝,通過蒸汽的再次壓縮(suō)獲得動力,並不斷往複,以提高蒸汽的熱利用效率。高效蒸發的技術可以(yǐ)成功分離廢水中的鹽(yán)分和(hé)水(shuǐ)分,然後再分(fèn)別進行處理,是比較徹(chè)底的處理高鹽廢水的方法(fǎ),所以,目前這種技術在煤化工和醫藥、農藥行業都有比較廣泛的應用。但是對於鹽水中的有機汙染物含量過高的鹽水,蒸發過程中非(fēi)常容(róng)易產生泡沫造成衝(chōng)料,同時還(hái)可能影響鹽的品質,導致出(chū)鹽(yán)夾帶過多有機物,還需要繼續處理。
2、生物法脫鹽
此(cǐ)工藝主要利用(yòng)的微生物氧化分解有機物。微生(shēng)物能處理吸附有害的有機(jī)汙染物,高鹽廢水通過它的降解(jiě)後能夠轉化大量的有機物為無(wú)機(jī)物,廢水通過淨化而再次應用於工業(yè)領(lǐng)域,此工(gōng)藝方法具有其他(tā)物理化學處理(lǐ)方法不同的優(yōu)勢,環保且安全性更強。微生物種類多種(zhǒng)多樣、麵(miàn)對各種汙染廢水的環(huán)境能夠通過變異(yì)具有很強的適應性、且新陳代謝能力好,可以產生專一性的降解酶處理(lǐ)各類高鹽(yán)廢水,潛力較大(dà)。如生物接觸氧化工藝有著抗毒、耐衝擊、微生(shēng)物較為(wéi)穩定、具有很強的容積(jī)負荷性、能夠(gòu)保持汙泥齡(líng)的優勢(shì),作為(wéi)生物脫鹽技術來(lái)說十(shí)分常用。比(bǐ)常規的活性汙泥處理方法的水力停留時間更短。
例(lì):兩段式接觸氧化工藝可以把(bǎ)廢水的含無機鹽濃度降低到2.5*104mg/L以下,能達(dá)到(dào)95%的COD去除率。厭氧技術及其改良工藝利用厭氧菌、硝化細菌、嗜鹽菌(jun1)等微生物對高鹽廢水特殊的環境適應性達到(dào)降低鹽分的作用,他們能在高鹽的水域環境中維持體內的(de)低水活度,從而達到降低高鹽廢水COD的目的。據資(zī)料了解(jiě),若泥齡為18日左右,嗜(shì)鹽菌在SBR反應容器中能夠達到95%的COD處理率,高於61%的(de)氨氮處理率。但目前我(wǒ)國對此方法的工(gōng)藝技(jì)術還(hái)不完善,技術熟練度不高,但生物(wù)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。
3、膜處理技術
膜蒸餾是(shì)一種新型的(de)水處理技術,其特點是無需加熱(rè)加壓,隻需要(yào)在常溫常壓的條件下進行處(chù)理,其過濾材料是(shì)疏水微孔膜。采用(yòng)膜蒸餾技術進行(háng)水處(chù)理時,利用被處理液體(tǐ)中所包含(hán)的易揮發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,*終實現篩選分離的一種處(chù)理技術。
與傳統回收(shōu)方法相比,該(gāi)方法操(cāo)作簡單,一次性投資少,回收濃水的效率(lǜ)非常高。孫項城研究表明,膜蒸餾技術處(chù)理穩定(dìng),脫(tuō)鹽率高達99%。聶瑩瑩(yíng)等選擇中壓反滲透、高(gāo)壓反滲透和超高壓反滲透作為高(gāo)濃鹽水處理(lǐ)的核心工藝,並經(jīng)美國陶(táo)氏ROSA軟件計算,確定了中(zhōng)壓反滲透、高壓反滲透和超高壓反滲透單元的結構和膜元件類型。*終確定“調(diào)節池+高(gāo)效沉澱池+汽水反衝濾池+超濾+高壓反滲透+DTRO+蒸發結晶”的處理工藝。采用(yòng)此係統處理後(hòu),*終(zhōng)可(kě)將高濃(nóng)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(yuán)。美國哥倫比(bǐ)亞大學研發利用“反(fǎn)滲透(tòu)+膜蒸餾(MD)”技術對濃鹽水進行(háng)處理用以鹽的回收利用,該方案現(xiàn)處於實驗研究階段,分別將NaCl溶液、合成海水(shuǐ)、高鹽水通過該工(gōng)藝(yì)組合,表現出很好的穩定性,相對於傳統技術而言,出鹽品質(zhì)很好,水的(de)回收率可達到90%以上。波蘭Marian Turek等人采用(yòng)“電滲析(xī)(ED)+蒸發結晶”技術(shù),該組合工藝相對(duì)於單一的蒸發濃縮和結晶,結晶出一噸鹽的電耗從970kW·h降至500kW·h,節能效果明顯,該處理(lǐ)係統在ED膜和蒸發結晶之前進行了預處理,投加氫氧(yǎng)化(huà)鈣(gài),去除部分硬度和矽,以(yǐ)利於ED膜更好的工作。
三、高鹽有機廢水未來處理技(jì)術(shù)展望
高鹽有機廢水處理主要存在物理化(huà)學法處理(lǐ)成(chéng)本高(gāo),生物法占地麵積(jī)大等因素製(zhì)約,尤其是含鹽(yán)量過高的(de)高鹽廢水鹽度嚴重影(yǐng)響了生物法在高鹽度廢水處理中的應(yīng)用。因(yīn)此未來高鹽有機(jī)廢水處理工藝研究,主要集中在(zài)高效快捷的高鹽有機廢(fèi)水處理的生物反應器及其多種方法的組合工藝。機理研究主(zhǔ)要集中在嗜鹽菌的降(jiàng)鹽機(jī)理和工藝條件。
隨著人口(kǒu)的增長和社(shè)會經濟的發展,水的需求量呈現急劇上(shàng)升趨勢,然而,日益嚴重的水體汙染,不斷惡化的(de)水(shuǐ)質,使可用的水(shuǐ)資源日漸匱乏。*實施了一係(xì)列保護水資源的法律法規,嚴格(gé)控製(zhì)汙水(shuǐ)的(de)排放,因此,尋找更為經濟有效(xiào)的汙水處理技術成為社會持續健康發展的一項亟待解決的問題。