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高盐废水处理工艺技术的对比分析
作者:润凯科技 发布于:2020-04-21 09:25:22 点击量:

     随着工业的发展,产生的高盐废水越来越多,成分越来越复杂,浓度也越来越高,因此对高盐废水有效处理方法的研究及应用越来越迫切。本文主要对高盐废水的来源组成、特点及处理工艺和技术进行了对比分析。

  一、高盐废水的来源及组成:

  高盐废水是指含有有机物和至少3.5%(质量浓度)的总溶解固体物(TDS)的废水。这种废水来源广泛,一是在化工、制药、石油、造纸、奶制品加工、食品罐装等多种工业生产过程中,会排放大量废水,水中不但含有很多高浓度的有机污染物,且伴有大量钙、钠等离子;二是为了充分利用水资源,很多沿海城市直接利用海水作为工业生产用水或是冷却水,一些地方把海水用于消防、冲洗厕所和道路,虽然这部分污水不含有大量的有毒物质,但水量大、含盐量高,也较难处理。

  二、高盐废水的特点:

  高含盐量有机废水的有机物根据生产过程不同,所含有机物的种类及化学性质差异较大,但所含盐类物质多为 Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等盐类物质。虽然这些离子都是微生物生长所必需的营养元素,在微生物的生长过程中起着促进酶反应,维持膜平衡和调节渗透压的重要作用,但是若这些离子浓度过高,会对微生物产生抑制和毒害作用。高盐废水中盐浓度高、渗透压高、微生物细胞脱水引起细胞原生质分离;盐析作用使脱氢酶活性降低;氯离子高对细菌有毒害作用;盐浓度高,废水的密度增加,活性污泥易上浮流失,从而严重影响生物处理系统的净化效果。无机盐过量会使活性污泥系统中微生物逐渐死亡,污泥量减少,出水悬浮物高,且无机盐浓度过高会降低COD去除率。因此,这类浓盐废水需要单独进行处理。

  三、高盐废水处理工艺:

  1、电解法:

  高盐废水具有较高的导电性,因此可以通过电解法即在阴、阳两级间产生强电流使有毒有害物质发生氧化还原反应从而去除水中污染物,电解法能有效地降低废水中的COD,对污水适应性强,去除效果好,缺点是运行费用较高。

  2、离子交换法:

  离子交换法的关键在于离子交换树脂,它是一种带有官能团,具有网状结构与不溶性的高分子聚合物,这类聚合物中含有的氨基、羟基基团可以把高盐废水中的金属离子鳌合、置换出来。离子交换法可以作为预处理工艺脱除各种金属离子,达到有效除盐的目的,它的缺点是废水中的固体悬浮物会堵塞树脂从而使离子交换树脂失去效果。

  3、焚烧法:

  焚烧法是指将高盐废水呈雾状喷入高温焚烧炉中,废水中的有毒有害物质经过高温氧化分解转化为水、气体和无机盐灰分。采用焚烧法处理高盐废水时需要防止雾化喷嘴堵塞,同时需要对焚烧过程中产生的污染性气体进行后续净化处理。

  4、生化处理法:

  生化处理法是指利用自然界广泛存在的微生物对废水中的有机物进行氧化、分解、吸附从而达到净化水体的目的。生化处理法具有经济、、无害的优点,但是高盐废水中的无机盐对微生物有强烈的抑制作用,因此驯化出耐盐微生物是生化处理法的重点和难点。

  5、浓缩处理法:

  由于高盐废水处理成本高,耗能大。因此对高盐废水进行减量化处理(增大含盐量,提高浓度,减小处理水量)不仅可以降低处理成本,同时有利于高盐废水中盐分回收利用。高盐废水浓缩处理发包括:膜分离法和蒸发浓缩法等。

  (1)膜分离法:

  膜分离法是指利用膜对高盐废水中不同混合物组分的选择透过性来分离、提纯和浓缩从而达到废水的减量化处理。该法的关键在于选择合适的滤膜,其根据膜孔径的大小一般可分为:微滤膜(MF),超滤膜(UF),纳滤膜(NF),反渗透膜(RO)等。根据是否增加外部压力可以分为:正渗透膜技术和反渗透膜技术。膜分离法具有能耗低、适应性强、选择性好等优势,但是过滤膜容易被高盐废水中的物质堵塞和腐蚀,需要经常清洗或更换。在实际工业生产中,反渗透膜的应用zui为广泛,其可以循环利用高达60%的淡水,经过处理后高盐废水的浓度可以提高一倍。

  (2)蒸发浓缩法:

  蒸发浓缩法是指利用加热的方法使高盐废水中的水汽化从而使高盐废水得以浓缩而达到减量化处理。工业上高盐废水处理过程中经常采用多效蒸发装置,即将多个蒸发器单元串联运行。多效蒸发工艺的浓缩效果会受到传热温度差,加热蒸汽压力等多种因素的影响。

  6、结晶法:

  经过浓缩处理后的高盐废水含盐量高,处理更困难,排放之后对环境影响更恶劣,因此需要采用零排放技术从根本上解决高盐废水处理问题。零排放技术的基础为蒸发浓缩技术,该技术的关键在于结晶,即将高盐废水中的可溶性盐类物质分离出来形成结晶盐类化合物。结晶工艺包括冷却结晶和热结晶,其中冷却结晶为热结晶的基础。冷却结晶工艺中,蒸发浓缩后母液经冷却结晶分离而得的冷却母液需反复返回前端进行再加热蒸发浓缩,工艺流程长,能耗高,效率较低。而热结晶工艺则是通过废水蒸发结晶器设备对浓缩后的母液进行继续加 热浓缩使之形成过饱和溶液之后再进行结晶,该工艺可实现盐类物质100%分离。高盐废水零排放技术可以实现盐分回收,资源化利用,经济效益更加明显,应用前景广阔。

  基于无害化、减量化及资源化的处理原则,综合考量处理工艺技术的易操作性、处理效率、处理成本及,当前的工业高含盐废水因其高盐和生物毒性等特性,单纯应用某一处理工艺往往难达所需,实际应用过程中,可采用多种处理工艺相结合。

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