高鹽廢水的(de)處理方法及工(gōng)藝!
來源:免费看电影电视剧软件推荐-免费观看电影电视剧的app合集-免费看电影电视剧软件下载安装盛環保 發布時間(jiān):2020-11-20
高鹽廢水處理是現階段工(gōng)業發展麵臨的重(chóng)大環保問題。綜合利用是解決高鹽廢水瓶頸的重(chóng)要路徑。高鹽廢水回用技術(shù)的應用是取得顯著經濟效益、環境效益和社會效益的(de)重要保障。本文基於高鹽廢(fèi)水處理現狀及研究(jiū)進展展開論述。
現(xiàn)階段,規模化處理高鹽廢水仍然存在處理效率低、運行成本(běn)高的特(tè)點,還存在很多需要突破和解決(jué)的關鍵技術問題(tí)。例如,采用正滲透法處理高鹽廢水時,正滲透膜和汲取液等核(hé)心問題仍未很(hěn)好解(jiě)決;如何提高(gāo)反滲透(tòu)處理的水量,如何延長膜件(jiàn)的使用壽命,如何有(yǒu)效防止膜汙染等問題仍需函待解決。
01、高鹽(yán)廢(fèi)水簡介
高鹽廢水指來源於生活汙水和工業廢水的總含鹽量大於1%的排放廢水,含有較高的如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等無機離子,也含(hán)有如甘油、中低碳鏈的有機物。由於其成分複雜多樣,鹽分高,對(duì)微生物生(shēng)長具有較強的抑製(zhì)作用,因此該廢水(shuǐ)處理技術難度遠(yuǎn)比普通汙水處理要大得多。我(wǒ)國高鹽廢(fèi)水產生數量在總廢水中達5%,每年仍以2%的速率增長。因此(cǐ),高鹽廢水處理在汙水處理中有重要地位,是廢水處理研究的重點,也是難點。
目前研究和常用的高鹽廢水方法(fǎ)有蒸發法、電解法、膜分離法、焚燒法和生物(wù)法等。高鹽廢水(shuǐ)是指以(yǐ)NaCl含量計算的總鹽的(de)質量分數大於(yú)等於1%的廢水。這(zhè)類廢水除(chú)了含有有機汙染物外,還含有鈣、鎂、鈉、氯和硫酸根等(děng)大量可溶性無機鹽離子,甚至含有放射性物質。
高鹽廢水主要來源以下幾個途徑:
1、海水:通(tōng)常來源於沿(yán)海城(chéng)市工業用水過程中的排水或冷卻循環水。
2、工業生產:高鹽廢(fèi)水主要來源印染、煉化(huà)、采油、製藥和(hé)製鹽等企(qǐ)業生產過程(chéng)中產生的排(pái)水。
3、含鹽生活汙水:主要來源於海水利用,將海水用於城市生活中的消防、衝灑道路、衝廁(cè)等不與(yǔ)人體直接(jiē)接觸的生活雜用水。
4、含鹽量高的(de)地下水:有些地區的地下水中含鹽量較高,總(zǒng)溶解性固體含(hán)量(liàng)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(hé)鹹水。
02、高鹽廢水處理(lǐ)技術應用(yòng)現狀及優缺點分析
一、高效蒸發技術
高鹽水的高效蒸發技術一般是針對鹽分含量在4萬mg/L以上的高鹽廢水,對於鹽含量(liàng)在1%~4%的低濃度高鹽水來說,高效蒸發技術具體來說主要有:多效蒸發技術、機械式蒸(zhēng)汽再(zài)壓縮技術。多效蒸發技術指的是同時使用多(duō)個(gè)串聯的蒸發,熱的蒸汽依次通過幾個蒸發,前一個蒸發(fā)的熱蒸汽再進入後(hòu)一個蒸發,逐級蒸發,有效利用熱(rè)源,達到高鹽廢水除鹽的(de)目的。
機械式(shì)蒸汽再壓縮技術簡稱MVR技(jì)術,是一種借(jiè)助蒸汽壓縮機進行(háng)熱源有效利用的工藝,通過蒸(zhēng)汽的再次壓縮獲得動力,並不斷往複,以(yǐ)提高蒸汽的熱利用效率。高效蒸發(fā)的技術可以成功分離廢水中的鹽分和(hé)水分,然後再分別進行(háng)處理,是比較徹底的處理高鹽廢水的方法,所(suǒ)以,目前這種技(jì)術在煤化工和醫藥、農(nóng)藥行(háng)業都有(yǒu)比(bǐ)較廣泛的(de)應用。但是對於鹽水中的有機(jī)汙染物含量過(guò)高的鹽水,蒸發過程中非常容易產生泡沫造成(chéng)衝(chōng)料,同時還可能影響鹽(yán)的品(pǐn)質,導致出鹽夾帶過多有(yǒu)機(jī)物,還需要繼續處理。
二、生物法脫鹽
此工藝主要利用的微生物氧化分解有機物。微生物能處理吸附有害的有機汙染物,高鹽廢水通過它的降解後能夠轉化大量的有機物為無機物,廢水通過淨化而再次應用於(yú)工業領域,此工(gōng)藝方法具有其他物理化學處理方法(fǎ)不同的優勢,環保且安全性更強。
微生物種類多種多樣、麵對各種汙染廢水的環境能(néng)夠通過變異具(jù)有很強的適應性、且(qiě)新陳(chén)代謝能力好,可以產生專一性的降解酶處理各類高(gāo)鹽廢水,潛力較大。如生物接觸氧化(huà)工藝有著抗毒、耐衝擊、微(wēi)生物較為穩定、具有很強的容積負荷性、能夠保持汙泥齡的優(yōu)勢,作為生物脫鹽技術來說(shuō)十分常用。比常規的活性汙泥處理方法的水(shuǐ)力停留時間(jiān)更短。
例:兩(liǎng)段式接觸氧化工藝可以把廢水的含無機鹽濃度降低到2.5*104mg/L以下,能(néng)達到95%的COD去(qù)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(shuǐ)特殊(shū)的環境適應性(xìng)達到降低鹽分的作用,他們能在高鹽的水域環境中維持體內的低水活度,從而達到降低高鹽廢水COD的目的(de)。
據資料了解,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(yú)61%的氨氮(dàn)處理率。但目前我國對此方法的工藝(yì)技術還不完善,技(jì)術熟練度不高,但生物(wù)法脫鹽(yán)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(chù)理技術
膜蒸餾是一種新型的水處理技術,其特點是無需加熱加壓,隻需要在常溫(wēn)常壓的條件下進行處理,其過(guò)濾材料是(shì)疏水微孔膜。采用膜蒸餾技術進行水處理時,利用被處理液體中所包含的(de)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(fèn)離的一種處(chù)理技術。與傳統回收方法相比,該(gāi)方法操作簡單,一(yī)次性投資少,回收濃水(shuǐ)的效率非常高。
孫項城(chéng)研究表(biǎo)明,膜蒸餾技術處理穩定,脫鹽率高達99%。聶瑩瑩等選(xuǎn)擇中壓(yā)反滲透、高壓反滲透和超(chāo)高壓反滲透作為高濃鹽水處(chù)理的核心(xīn)工藝,並(bìng)經美國陶氏ROSA軟件計算,確定了中壓反滲(shèn)透、高壓反(fǎn)滲透和超高壓反滲透單元的結構和膜元件類型。*終確定“調節池+高效沉澱池+汽水反衝濾池+超濾+高壓反滲透+DTRO+蒸發結晶”的處理工藝。采用此係統處理後,*終可將高(gāo)濃鹽水轉化為回用(yòng)水(shuǐ)、汙泥和鹽泥(ní),實現係統零(líng)排放,係統每噸水的處(chù)理成本為23.243元。
美國哥倫比(bǐ)亞大學研發利用“反滲透+膜蒸餾(liú)(MD)”技術對濃鹽水進行處理用以鹽的回收利用,該方案現處(chù)於實驗研究階段,分別(bié)將NaCl溶液、合成海水、高鹽水通過該工藝(yì)組合,表現出很好的穩定性,相對於傳統技術而言,出鹽品質很好,水的(de)回收率可達到90%以上。
波蘭Marian Turek等人采用“電(diàn)滲析(ED)+蒸發結晶”技術,該組合工藝相對於單(dān)一的蒸發濃縮和結晶,結晶出一(yī)噸鹽的電耗從970kW·h降至500kW·h,節能效果明顯,該處理係統在ED膜和蒸發結晶之前進(jìn)行了預處理,投加氫氧化鈣,去除部分硬度和矽,以利於ED膜更好(hǎo)的工作。
03、高鹽有機廢水未來處理技術展望
高鹽有機廢水處理(lǐ)主要存在物理化學法處理成本高,生物法占地麵積大等因素製約,尤其是含鹽量過高的高鹽廢水鹽度嚴重影響了生物法在高鹽度廢水處理中的應用。因此未來高鹽有機廢水處理工藝研究,主要集中(zhōng)在高效快捷的高(gāo)鹽有機廢水處理的生物反應器(qì)及其多種方法的組(zǔ)合工(gōng)藝。機理研究主要集中在嗜鹽(yán)菌的降鹽機理和工(gōng)藝條(tiáo)件。
高鹽廢水處理(lǐ)工藝(yì)對(duì)比:
目前,處理高鹽廢水的工藝有多效(xiào)蒸發技(jì)術、生(shēng)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(zhōng),工(gōng)業含(hán)鹽廢水進(jìn)入低溫多效濃縮結晶裝置,經過5-8效蒸發冷凝的濃縮結晶(jīng)過程,分離(lí)為(wéi)淡化水(淡化水可能含有微量低沸點有機物)和濃縮晶漿廢液;無(wú)機鹽和(hé)部分有機物可結晶分離(lí)出來,焚燒(shāo)處理為無(wú)機鹽廢渣;不(bú)能結晶的(de)有機物濃縮廢液可采用滾筒蒸發器,形成固態廢渣,焚(fén)燒處理;淡化水可返回生產(chǎn)係統替代軟化水(shuǐ)加以利用。
低溫多(duō)效蒸發濃縮結晶係統(tǒng)不僅可(kě)以應用於(yú)化工生產的濃縮過程和結晶過程,還可以應用於工業含鹽廢水的蒸發濃縮(suō)結晶(jīng)處理過程中。
多效蒸發(fā)流程隻(zhī)在*效(xiào)使用了(le)蒸汽,故節約了(le)蒸汽的需要量,有效地利用了二次蒸汽中的熱量,降低了生產成本(běn),提高了經濟效益。
生(shēng)物法(fǎ)
生物(wù)處理是目前廢水處理(lǐ)常用的方法之一,它具有應用範圍(wéi)廣、適(shì)應性強、經濟高效無害等特點。
一般情(qíng)況下,常用(yòng)的(de)生物法(fǎ)有傳統活(huó)性汙泥法和生物接觸氧化法兩種。
傳統活性汙泥法
活性汙泥法是一種汙水的好氧生物處理法,目前是處理城市(shì)汙水廣泛使用的(de)方法。它能從汙(wū)水(shuǐ)中去除溶解(jiě)性的和膠體狀(zhuàng)態的(de)可生化有機物以及能被活性汙泥吸附的懸浮固體和其他一些物(wù)質,同(tóng)時也能去除一部(bù)分磷素和氮素。
活性汙泥法去除率高,適用於處理(lǐ)水質要求高而水質比較穩定(dìng)的廢水。但是 不善於適應水質的變化,供氧不能得到充分利用;空氣供應沿池水平均分布,造成(chéng)前段氧量不足後段氧量過(guò)剩;曝氣結構龐大(dà),占(zhàn)地麵積大。
生物接觸(chù)氧化法
生物接(jiē)觸氧化法是主要利用附著生長於某些固體物表麵的微生物(即(jí)生物膜)進行(háng)有機汙水處理的方法。
生物(wù)接觸氧化法是一種浸沒生物膜法,是生物濾池和曝氣池的綜合體,兼有活性汙泥法和生物膜法的(de)特點,在水處理過(guò)程中有很好的效果。
生物接觸氧化法有較高的容積負荷,對衝擊負荷有較強的適應能力;汙泥生成量少,運行管理簡便,操作簡單,耗能低,經(jīng)濟高效;具有活性(xìng)汙泥法的優(yōu)點,生物活性高,淨化效果好,處理效率(lǜ)高,處理時間短,出水水質好而穩定(dìng);能分解其它生物處理難分解(jiě)的物(wù)質,具(jù)有脫氧除磷的作用,可作為三級處理技術(shù)。