高含鹽廢水是指含有(yǒu)有機物和至少總溶解固體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(zhǔ)要來源於直(zhí)接利用海水的工業生產、生活用水和(hé)食品加(jiā)工廠、化(huà)工廠及石油(yóu)和天然氣的采集加工等。這些廢水(shuǐ)中除了含(hán)有有機汙染物外,還含有大量的無機鹽(yán),如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等離子(zǐ)。
若未經處理直接排放,勢必會(huì)對(duì)水體生物、生活飲用水和工農業生產用水生產極大的危害。但常規處理方法中鹽水濃度(dù)不能過高,亟待開發處(chù)理更高濃度(dù)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(zhēng)發濃縮結晶係統,是由相互串聯的多(duō)個蒸發器組成,低溫(90℃左右)加熱蒸汽被引入*效(xiào),加熱其中的料(liào)液(yè),使料液產(chǎn)生比蒸汽溫度低的幾乎等量蒸發。產生的蒸汽被引入第二效作為加熱蒸汽,使第二效的料液(yè)以比(bǐ)*效更低的溫度蒸發。這個過程一(yī)直重複到*後一效。
*效凝(níng)水返回(huí)熱源處,其它各效凝水匯集(jí)後作為淡化水(shuǐ)輸出,一份的蒸汽投入(rù),可以蒸發出多倍的水出來。同時,料液經過由*效(xiào)到*末效的依次濃縮,在*末(mò)效達到過飽和而結晶析出。由此實(shí)現料液的固液(yè)分離。
低溫多(duō)效蒸(zhēng)發濃縮結晶係統不僅可(kě)以應(yīng)用於化工生產的濃縮過程和結晶過程,還可以應用(yòng)於工業含鹽(yán)廢水的蒸發濃縮結晶處理過程中。
在工業含鹽廢水的處理過程中,工(gōng)業含(hán)鹽廢水進入低(dī)溫多效濃(nóng)縮(suō)結晶裝置(zhì),經過5-8效蒸發冷凝的濃縮結晶過程,分離為淡化水(淡(dàn)化水可能含有微量低沸點有機物)和濃縮晶漿廢液;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;不能結晶的有機物濃縮廢(fèi)液可采(cǎi)用滾筒蒸發器,形成固態廢渣,焚燒處理;淡化水可返回生產係統替(tì)代軟化水加以利用。
其主要(yào)技術參數如下:
(1)淡化水含(hán)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(huà)水蒸汽耗量=(1/效數)/90%t/t;
(3)噸淡化水電力(lì)消耗2-4kw•h/t(依效數和裝置大(dà)小而異)。
2、裝置結構方案:
(1)低溫多效板式蒸發器+管式蒸發結晶器;
(2)冷凝器:管式冷凝器;
(3)除沫型式:每效(xiào)采用“轉角式擋板+旋風複擋+絲網”三級複合除沫係統,確保(bǎo)二次蒸汽(淡化水)清潔;
(4)真空泵為自冷式水環泵;
(5)係統控製:裝置的溫度、壓力、液位、流量為係統自動控製調節。
3、低(dī)溫多效濃縮結晶裝置技術(shù)特點:
工藝特點:
(1)該裝置采用混程給(gěi)水,使相同造水噸位裝置的噸水(shuǐ)電耗較(jiào)國外工藝減少(shǎo)40%-50%;
(2)由於混程給水,廢水從高溫效依(yī)次(cì)進入低(dī)溫效,濃度逐漸升高,溫度(dù)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(gāo)溫效給水濃度升高,有效減輕了高溫效的結垢(gòu)和腐蝕情(qíng)況;
(3)水量在蒸發器(qì)上分布(bù)均勻,避免了現有裝置(zhì)噴(pēn)頭式給水不均勻易堵(dǔ)塞的缺點;
(4)真空係統采用差(chà)壓抽氣裝置,各效間準確形成設計壓差,使得(dé)裝(zhuāng)置運行穩定(dìng)可靠。
結構特點:
(1)采用抽屜式結構(gòu),製造裝配、檢修維護方便;板式蒸發器,拆卸清洗;
(2)采用板式蒸發器,可實現廢水高倍濃縮,無機鹽可結晶分離;
(3)采用板式蒸發器,模塊化設(shè)計,便於大規模批量生產,造價低;
(4)裝置結構簡單,製造工藝性好(hǎo);
(5)裝置配套機電設備全部(bù)國產化(huà);
(6)噸水裝置製造(zào)成本較國外公司降低30~40%。
常用技術二(èr):生物(wù)法
生(shēng)物處理是目前廢水處理(lǐ)*常用(yòng)的方法之一,它具有(yǒu)應用範圍廣、適應性強等特(tè)點。化工廢水如染料、農藥、醫藥中間體等含鹽較高的廢水則給生物處理帶來(lái)一(yī)定的難度。這類廢水(shuǐ)含鹽較高,汙(wū)染嚴重,必須處理才能排放。況且,此類廢水成(chéng)分(fèn)複雜,不具備回收(shōu)價值(zhí),采用其他處理(lǐ)方法成本較高,因此生物處理仍是*選的方法。
無機鹽類在微生物生長過程中起著促進酶(méi)反應,維持膜平衡和調節滲透壓的重要作用。但鹽濃度過高,會(huì)對微生(shēng)物的生長產生抑製(zhì)作用。主要抑製原因在於:
(1)鹽濃度過高(gāo)時滲透壓高,使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;
(3)高氯離子濃度對細(xì)菌有毒害作用;
(4)由於水的密度增加(jiā),活性汙泥容易上浮流失。
為此,高含鹽廢水的生物處理需要進行稀釋(shì),通常在低鹽濃(nóng)度下(xià)(鹽濃(nóng)度小於1%)運行,造成水資源的浪費,處理設施龐大、投資增加,運行費(fèi)用提(tí)高。隨著(zhe)水資源的日趨緊張,*出台的保護水資源各項法規和收費(fèi)的實施(shī),給高含鹽廢水處理的企業帶來了負擔。
生物處理法具(jù)有經濟、高(gāo)效、無害的(de)特點,鹽含量從(cóng)0提高至30g/L時,在被(bèi)馴化的係統裏有機物(以COD的形式)去除率從97%降至60%,氮(N)的去除率從88%降至68%;在經過馴化的係統裏,當鹽的質量濃(nóng)度從5g/L提高至30g/L時,COD去除率(lǜ)從90%降至71%,N的去除率85%降至70%。
例如常用(yòng)的(de)生化處理工藝,SBR工藝處理含鹽廢(fèi)水時,通過逐步提(tí)高鹽度的方法馴化(huà)出耐高鹽的活性汙(wū)泥,進行模(mó)擬高鹽廢(fèi)水的處理試驗,對鹽度為0和2%,COD為300mg/L的高鹽廢水進行(háng)研(yán)究。
結果表(biǎo)明,在每周(zhōu)期12h、曝(pù)氣量0.6L/min、平均汙泥濃度在2000-3500mg/L時、汙泥齡(líng)為18d條件下,出水(shuǐ)COD去除率變化不大,分別為97%和93%,而相應的出水NH4+-N去(qù)除率從93%降低到72%,表明廢水鹽度增大,對係統的硝化能力有較大影響。
而改變進水有機負荷對出水COD去除影響不大,該係(xì)統耐有機負荷衝擊能力較強。