高鹽工業(yè)廢水處理處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展
【www.wotx.net南京純水設(shè)備】高鹽廢水處理是現(xiàn)階段工業(yè)發(fā)展面臨的重大環(huán)保問題。綜合利用是解決高鹽廢水瓶頸的重要路徑。高鹽廢水回用技術(shù)的應(yīng)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。本文基于高鹽廢水處理現(xiàn)狀及研究進(jìn)展展開論述。
現(xiàn)階段,規(guī)?;幚砀啕}廢水仍然存在處理效率低、運行成本高的特點,還存在很多需要突破和解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。南京工業(yè)純水處理設(shè)備例如,采用正滲透法處理高鹽廢水時,正滲透膜和汲取液等核心問題仍未很好解決;如何提高反滲透處理的水量,如何延長膜件的使用壽命,如何有效防止膜污染等問題仍需函待解決。
1、高鹽廢水簡介
我國高鹽廢水產(chǎn)生數(shù)量在總廢水中達(dá)5%,每年仍以2%的速率增長。因此,高鹽廢水處理在污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有蒸發(fā)法、電解法、膜分離法、焚燒法和生物法等。高鹽廢水是指以NaCl含量計算的總鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于等于1%的廢水。這類廢水除了含有有機污染物外,還含有鈣、鎂、鈉、氯和硫酸根等大量可溶性無機鹽離子,甚至含有放射性物質(zhì)。
高鹽廢水指來源于生活污水和工業(yè)廢水的總含鹽量大于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、中低碳鏈的有機物。由于其成分復(fù)雜多樣,鹽分高,對微生物生長具有較強的抑制作用,因此該廢水處理技術(shù)難度遠(yuǎn)比普通污水處理要大得多。
高鹽廢水主要來源以下幾個途徑:
(1)工業(yè)生產(chǎn):高鹽廢水主要來源印染、煉化、采油、制藥和制鹽等企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的排水。
(2)含鹽生活污水:主要來源于海水利用,將海水用于城市生活中的消防、沖灑道路、沖廁等不與人體直接接觸的生活雜用水。
(3)海水:通常來源于沿海城市工業(yè)用水過程中的排水或冷卻循環(huán)水。
(4)含鹽量高的地下水:有些地區(qū)的地下水中含鹽量較高,總?cè)芙庑怨腆w含量大,例如內(nèi)蒙古河套部分地區(qū)、河北平原部分淺層地下水出現(xiàn)微咸水和咸水。
2、高鹽廢水處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及優(yōu)缺點分析
2.1高效蒸發(fā)技術(shù)
高鹽水的高效蒸發(fā)技術(shù)一般是針對鹽分含量在4萬mg/L以上的高鹽廢水,對于鹽含量在1%~4%的低濃度高鹽水來說,高效蒸發(fā)技術(shù)具體來說主要有:多效蒸發(fā)技術(shù)、機械式蒸汽再壓縮技術(shù)。
多效蒸發(fā)技術(shù)指的是同時使用多個串聯(lián)的蒸發(fā),熱的蒸汽依次通過幾個蒸發(fā),前一個蒸發(fā)的熱蒸汽再進(jìn)入后一個蒸發(fā),逐級蒸發(fā),有效利用熱源,達(dá)到高鹽廢水除鹽的目的。
機械式蒸汽再壓縮技術(shù)簡稱MVR技術(shù),是一種借助蒸汽壓縮機進(jìn)行熱源有效利用的工藝,通過蒸汽的再次壓縮獲得動力,并不斷往復(fù),以提高蒸汽的熱利用效率。
高效蒸發(fā)的技術(shù)可以成功分離廢水中的鹽分和水分,然后再分別進(jìn)行處理,是比較徹底的處理高鹽廢水的方法,所以,目前這種技術(shù)在煤化工和醫(yī)藥、農(nóng)藥行業(yè)都有比較廣泛的應(yīng)用。但是對于鹽水中的有機污染物含量過高的鹽水,蒸發(fā)過程中非常容易產(chǎn)生泡沫造成沖料,同時還可能影響鹽的品質(zhì),導(dǎo)致出鹽夾帶過多有機物,還需要繼續(xù)處理。
2.2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污染物,高鹽廢水通過它的降解后能夠轉(zhuǎn)化大量的有機物為無機物,廢水通過凈化而再次應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,此工藝方法具有其他物理化學(xué)處理方法不同的優(yōu)勢,環(huán)保且安全性更強。
微生物種類多種多樣、面對各種污染廢水的環(huán)境能夠通過變異具有很強的適應(yīng)性、且新陳代謝能力好,可以產(chǎn)生專一性的降解酶處理各類高鹽廢水,潛力較大。南通純水處理設(shè)備如生物接觸氧化工藝有著抗毒、耐沖擊、微生物較為穩(wěn)定、具有很強的容積負(fù)荷性、能夠保持污泥齡的優(yōu)勢,作為生物脫鹽技術(shù)來說十分常用。比常規(guī)的活性污泥處理方法的水力停留時間更短。
例:兩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,能達(dá)到95%的COD去除率。厭氧技術(shù)及其改良工藝?yán)脜捬蹙?、硝化?xì)菌、嗜鹽菌等微生物對高鹽廢水特殊的環(huán)境適應(yīng)性達(dá)到降低鹽分的作用,他們能在高鹽的水域環(huán)境中維持體內(nèi)的低水活度,從而達(dá)到降低高鹽廢水COD的目的。據(jù)資料了解,若泥齡為18日左右,嗜鹽菌在SBR反應(yīng)容器中能夠達(dá)到95%的COD處理率,高于61%的氨氮處理率。但目前我國對此方法的工藝技術(shù)還不完善,技術(shù)熟練度不高,但生物法脫鹽的環(huán)保性,經(jīng)濟(jì)性將在未來高鹽廢水處理中擁有很好的前景。
2.3膜處理技術(shù)
膜蒸餾是一種新型的水處理技術(shù),其特點是無需加熱加壓,只需要在常溫常壓的條件下進(jìn)行處理,其過濾材料是疏水微孔膜。南京實驗室純水處理設(shè)備采用膜蒸餾技術(shù)進(jìn)行水處理時,利用被處理液體中所包含的易揮發(fā)性物質(zhì)所揮發(fā)形成的氣體,在處理膜兩側(cè)形成壓力差,并透過處理膜,最終實現(xiàn)篩選分離的一種處理技術(shù)。
與傳統(tǒng)回收方法相比,該方法操作簡單,一次性投資少,回收濃水的效率非常高。膜蒸餾技術(shù)處理穩(wěn)定,脫鹽率高達(dá)99%。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,并經(jīng)美國陶氏ROSA軟件計算,確定了中壓反滲透、高壓反滲透和超高壓反滲透單元的結(jié)構(gòu)和膜元件類型。最終確定“調(diào)節(jié)池+高效沉淀池+汽水反沖濾池+超濾+高壓反滲透+DTRO+蒸發(fā)結(jié)晶”的處理工藝。采用此系統(tǒng)處理后,最終可將高濃鹽水轉(zhuǎn)化為回用水、污泥和鹽泥,實現(xiàn)系統(tǒng)零排放,系統(tǒng)每噸水的處理成本為23.243元。美國哥倫比亞大學(xué)研發(fā)利用“反滲透+膜蒸餾(MD)”技術(shù)對濃鹽水進(jìn)行處理用以鹽的回收利用,該方案現(xiàn)處于實驗研究階段,分別將NaCl溶液、合成海水、高鹽水通過該工藝組合,表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性,相對于傳統(tǒng)技術(shù)而言,出鹽品質(zhì)很好,水的回收率可達(dá)到90%以上。采用“電滲析(ED)+蒸發(fā)結(jié)晶”技術(shù),該組合工藝相對于單一的蒸發(fā)濃縮和結(jié)晶,結(jié)晶出一噸鹽的電耗從970kW·h降至500kW·h,節(jié)能效果明顯,該處理系統(tǒng)在ED膜和蒸發(fā)結(jié)晶之前進(jìn)行了預(yù)處理,投加氫氧化鈣,去除部分硬度和硅,以利于ED膜更好的工作。
3、高鹽有機廢水未來處理技術(shù)展望
高鹽有機廢水處理主要存在物理化學(xué)法處理成本高,生物法占地面積大等因素制約,尤其是含鹽量過高的高鹽廢水鹽度嚴(yán)重影響了生物法在高鹽度廢水處理中的應(yīng)用。南京反滲透純水處理設(shè)備因此未來高鹽有機廢水處理工藝研究,主要集中在高效快捷的高鹽有機廢水處理的生物反應(yīng)器及其多種方法的組合工藝。機理研究主要集中在嗜鹽菌的降鹽機理和工藝條件。
隨著人口的增長和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水的需求量呈現(xiàn)急劇上升趨勢,然而,日益嚴(yán)重的水體污染,不斷惡化的水質(zhì),使可用的水資源日漸匱乏。國家實施了一系列保護(hù)水資源的法律法規(guī),嚴(yán)格控制污水的排放,因此,尋找更為經(jīng)濟(jì)有效的污水處理技術(shù)成為社會持續(xù)健康發(fā)展的一項亟待解決的問題。
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