高鹽廢水處理技術概述
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:2021-06-17
高鹽廢水處理是現(xiàn)階段(duàn)工業發展麵臨的重大環保問題。綜合(hé)利用是解決高鹽廢水瓶頸的重要(yào)路徑。高鹽廢水回用技術的應用是取得顯著經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益的重要保障。本文基於高鹽廢水(shuǐ)處理現狀及研究進(jìn)展(zhǎn)展開論述。
現階段(duàn),規模化處理高鹽廢水仍然存在處理效率(lǜ)低、運行(háng)成本高的特點,還存在(zài)很多需(xū)要突破和解決的關鍵(jiàn)技術問題。例如,采用正滲透法處理高鹽(yán)廢水時,正滲透膜和汲取液(yè)等核心問題仍未很好解決;如何(hé)提高反(fǎn)滲透處理的(de)水量(liàng),如何延長膜件的使用(yòng)壽命,如何有效防止膜汙染等(děng)問題仍需函待解決。
一、高鹽廢水簡介
高鹽廢水指來源於生活汙水和工業廢(fèi)水的總含(hán)鹽量大於1%的排放廢水,含有較(jiào)高的如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等無機離子,也含有如甘油、中低碳鏈(liàn)的有機(jī)物。由於(yú)其成分複雜多樣,鹽(yán)分高,對微生物生長具有較(jiào)強的抑製作用,因(yīn)此該廢水處理技術難度遠比普通汙水處理要大得多。我國高鹽廢水產生數量在總廢水中達5%,每年(nián)仍以2%的速率增長。因此,高鹽廢水處理在汙水處(chù)理(lǐ)中有重要地位,是廢水處理研究的重點,也是難點。目(mù)前研究和常用的高鹽廢水方法有蒸發法(fǎ)、電解法、膜分離法、焚燒法和生物法等。高(gāo)鹽(yán)廢水是指(zhǐ)以NaCl含量計算的總鹽的質量(liàng)分數大於等於1%的廢水。這類廢水除(chú)了含有有機汙染物(wù)外,還含有鈣、鎂、鈉、氯和硫酸根等大(dà)量可(kě)溶性(xìng)無機鹽離子,甚至含有(yǒu)放射性物質。
高鹽廢(fèi)水主要來源以下幾個途徑:(1)海水:通常(cháng)來源於沿海城市工業用水過程中的排水(shuǐ)或冷卻循環水。(2)工業生產:高鹽廢水主要(yào)來源印染、煉化、采(cǎi)油、製藥和製鹽等企業生產過程中產生的排(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)等不與人體直接接觸的生活雜用水。(4)含鹽量高的地下水:有些地區的地下水中含鹽量較高,總(zǒng)溶解性固體(tǐ)含量大,例如內蒙古河套部分(fèn)地區、河北平原部分淺層地下水出現微鹹水和鹹水。
二(èr)、高鹽廢水處理技術應用現狀(zhuàng)及優缺點分析
1、高效蒸發技術
高鹽水的高效蒸發技術一般是針對鹽分含(hán)量在4萬mg/L以上(shàng)的高鹽廢水,對於鹽含量在1%~4%的低濃度高(gāo)鹽水來說,高效蒸(zhēng)發技術具體來說主要有:多效蒸發技術、機械式蒸汽再壓縮技(jì)術。多(duō)效蒸(zhēng)發技術指的是同時使用多個串聯的蒸發,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一個蒸發,逐(zhú)級蒸發(fā),有效利用熱源,達到高鹽廢水除鹽的目(mù)的。
機械式蒸汽再壓(yā)縮技術簡稱MVR技術,是一種借助蒸汽壓縮機進行(háng)熱源(yuán)有效利(lì)用的工藝,通過蒸汽的再次壓(yā)縮獲得動力,並不斷往複,以提高蒸汽的熱利(lì)用效率。高效蒸發的技術可以成功分離廢水中的鹽分和水分,然後再分別進行處理,是比較徹底(dǐ)的處理高鹽廢(fèi)水的方法,所以,目前這種技術在煤化工和醫(yī)藥、農(nóng)藥行業都(dōu)有比較廣泛的應用。但是對於鹽水中的(de)有機汙染物含(hán)量過高的鹽水(shuǐ),蒸發過程中非常容易產生泡沫造(zào)成衝料,同(tóng)時還可能影響鹽的品質,導(dǎo)致出鹽夾帶過(guò)多有機物(wù),還需要繼續處理。
2、生(shēng)物(wù)法(fǎ)脫鹽
此工藝主要利用的微生物氧化分解有(yǒu)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(jī)物為無(wú)機物,廢(fèi)水通過淨(jìng)化而再次應用於工(gōng)業領域,此工藝方法具(jù)有其他物理化學處理方法不同的優勢,環(huán)保且安(ān)全性更(gèng)強。微生(shēng)物種類多種多樣、麵對各種汙染廢水的環境(jìng)能夠通過變異具有很強(qiáng)的(de)適應性、且新(xīn)陳代謝(xiè)能力好(hǎo),可以產生專一性的降解酶處理各類高鹽廢水,潛(qián)力較大。如生(shēng)物接觸氧(yǎng)化工藝有著抗毒、耐衝擊、微生物較(jiào)為穩定、具有很強的容(róng)積負荷性、能夠保(bǎo)持汙泥齡的優勢,作為(wéi)生物脫鹽技術(shù)來說十分常用。比常規的活性汙泥處理方法的水力停留時間更短。
例:兩段(duàn)式接觸氧化工藝可以把(bǎ)廢水的含無機鹽濃度(dù)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(gōng)藝利用厭氧菌、硝化(huà)細菌、嗜鹽(yán)菌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(gāo)鹽的水域環境(jìng)中維(wéi)持體內的低水活度,從(cóng)而達到降低高鹽廢水(shuǐ)COD的目的。據資料了解,若泥齡為18日左右,嗜鹽菌在(zài)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(hái)不完善,技術熟練度不高(gāo),但生物法(fǎ)脫鹽的環保(bǎo)性,經濟性將在未來(lái)高鹽廢水處理中擁有(yǒu)很好的前景。
3、膜處理技術
膜蒸餾是一種新型的(de)水處理(lǐ)技術(shù),其特點(diǎn)是無需加熱(rè)加壓,隻需(xū)要在常溫(wēn)常壓的條件下進行處理,其過濾(lǜ)材料是疏水微孔膜。采用膜蒸餾技術(shù)進行水處理時,利用被處理液體中(zhōng)所包含的易揮發性物質所揮發(fā)形成(chéng)的氣(qì)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理技術。
與傳統回收(shōu)方法相比,該方法操作簡單,一次(cì)性投資少,回收濃水的效率非(fēi)常高。孫項城(chéng)研究表明,膜蒸餾技術處理(lǐ)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(bìng)經美國陶氏ROSA軟(ruǎn)件計算,確定了中壓反滲透、高壓反滲透(tòu)和超高壓反滲透單元的結構和膜元(yuán)件類型(xíng)。*終確定(dìng)“調節池+高效沉澱(diàn)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(lǐ)後,*終可(kě)將高濃(nóng)鹽水轉化(huà)為回用水、汙泥和鹽泥,實現係(xì)統零排放,係(xì)統每噸水的(de)處理(lǐ)成本為23.243元。美國哥倫比亞大學研發利用“反滲透(tòu)+膜蒸餾(MD)”技術對濃鹽水進行處理用以鹽的回收利用,該方案現處於實驗研究階段,分別將NaCl溶液、合成海水、高鹽水通過該工藝組合,表現出很好的穩(wěn)定性(xìng),相對於傳統技術而(ér)言,出鹽品質很好,水(shuǐ)的回收率可達到90%以上。波蘭Marian Turek等人采用“電滲析(ED)+蒸(zhēng)發結晶”技術,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,該處理係(xì)統在ED膜和(hé)蒸發結晶之前(qián)進行了預處理,投加氫氧化鈣,去除(chú)部分硬度和矽,以利(lì)於ED膜更好的工作。
三、高鹽有機廢水未來處理技術展望
高鹽有機廢(fèi)水(shuǐ)處理主要(yào)存在物理化學法處(chù)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(xiǎng)了生物法在高(gāo)鹽度(dù)廢水處理中的應用。因此(cǐ)未來高鹽有機廢水處理(lǐ)工藝研究,主要集(jí)中在高效快(kuài)捷的高鹽(yán)有機廢水處理的生物反應器及其多種方法的組合(hé)工藝。機理研究主要集中在嗜鹽菌的降鹽(yán)機理和工藝條件。
隨著人口的增長(zhǎng)和社會經濟的發展,水的需求量呈現急劇上升趨勢,然而,日益嚴重的(de)水體汙染(rǎn),不斷(duàn)惡化(huà)的水質,使可用的(de)水資源日漸匱乏。*實施了一係列保護水資源的法律法規,嚴格控製汙水的排放,因此,尋(xún)找更(gèng)為經(jīng)濟有效的汙水處理技術成為(wéi)社會持續健康發展(zhǎn)的一項亟待解(jiě)決的問題。