高鹽廢水處理工藝該如何做出最佳選擇
高鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分數至少1%的廢水.其主要來(lái)自化工廠(chǎng)及石油和天然氣的采集加工等.這種廢水含有多種物質(zhì)(包括鹽、油、有機重金屬和放射性物質(zhì))。含鹽廢水的產(chǎn)生途徑廣泛，水量也逐年增加。去除含鹽污水中的有機污染物對環(huán)境造成的影響至關(guān)重要。高鹽廢水具有鹽濃度高、滲透壓高等廢水，屬于工業(yè)廢水之中比較難降解，難處理的廢水之一。
國內外對高鹽化工廢水處理工藝概況
處理高鹽廢水通常是“預處理—蒸發(fā)濃縮結晶除鹽”工藝。根據具體水量、水質(zhì)、出水要求、投資、運行成本及技術(shù)觀(guān)念，不同情況下選擇不同的預處理工藝、技術(shù)設備和蒸發(fā)濃縮結晶除鹽工藝。
總結以下幾點(diǎn)工藝：
加藥混凝—氣浮、沉淀傳統預處理工藝
當含鹽原水COD濃度在5000mg/L以下，而且對結晶鹽質(zhì)量沒(méi)有要求時(shí)，傳統工藝是將含鹽原水經(jīng)過(guò)“調節—加藥混凝—氣浮、沉淀”預處理后，再進(jìn)入“蒸發(fā)濃縮結晶除鹽系統”。該方法投資少，運行成本低，但結晶鹽質(zhì)差，難銷(xiāo)售。
Fenton或電—Fenton催化氧化預處理工藝
Fenton試劑含有H2O2和Fe2+，對廢水中有機污染物具有很強的氧化能力，且反應速度快，投資低，出水經(jīng)沉淀凈化后可實(shí)現預處理目的。
但Fenton或電－Fenton催化氧化工藝要求特定的反應條件：pH值2~4，而且產(chǎn)生較多含鐵污泥，出水會(huì )有顏色。當含鹽原水pH值偏低時(shí)使用較經(jīng)濟，否則“加酸降pH，加堿中和”的過(guò)程增加運行成本。COD濃度在10000mg/L左右尚好，如過(guò)高，就要多級氧化凈化處理，Fenton工藝就無(wú)優(yōu)勢了。
雙膜法預處理工藝
先利用孔徑在20～2000Ao(10-6.5-10-4.5cm)的半透膜進(jìn)行超濾，可截留蛋白質(zhì)、各類(lèi)酶、細菌等膠體物質(zhì)和大分子物質(zhì)在濃縮液中，而水、溶劑、小分子和形成鹽的離子則可通過(guò)膜，進(jìn)入透過(guò)水中。由于透過(guò)水水量減少，而鹽量沒(méi)變，所以透過(guò)水含鹽濃度增加。這時(shí)再用孔徑在1~20Ao(10-7.5-10-6.5cm)的半透膜進(jìn)行反滲透，無(wú)機鹽、糖類(lèi)、氨基酸、BOD、COD等被截留在濃縮液中，只有水和溶劑進(jìn)入透過(guò)水中，鹽在濃縮液中濃度進(jìn)一步增加，送去蒸發(fā)結晶除鹽。
雙膜法除鹽的優(yōu)勢在于大幅度降低了蒸發(fā)結晶除鹽的水量，從而明顯降低蒸發(fā)結晶除鹽的運行成本和投資。但要注意以下問(wèn)題：
A.超濾前要調pH為中性、去硬度、去SS凈化等；
B.原水含鹽量在5000mg/L以下，否則透過(guò)水量就太低了，脫鹽率也降低；
C.當含鹽原水水量大時(shí)投資會(huì )很高；
D.由于膜要經(jīng)常水洗、酸洗、堿洗保護，膜的使用壽命也有限，運行成本也是比較高的；
E.最大的問(wèn)題是截留下的更高污染的濃縮液怎么辦？！如能提取有價(jià)物質(zhì)或有大量可生化廢水稀釋一起處理還好，否則，如回用會(huì )增加污染積累；如焚燒，則投資和運行成本極高；
F.對含鹽量超過(guò)5000mg/L的廢水可直接蒸發(fā)結晶除鹽了，再用膜法沒(méi)什么意義，但是要提醒的是：蒸發(fā)結晶除鹽前還是要進(jìn)行有效預處理的。
臭氧/催化/混凝復合預處理工藝
以臭氧為強氧化劑并復合催化劑和混凝劑，在特定的環(huán)境中進(jìn)行充分的交聯(lián)協(xié)同反應，可使廢水中的環(huán)鏈和長(cháng)鏈斷開(kāi)，提高廢水的可生化性；創(chuàng )造合適的反應條件，也可充分地氧化廢水中溶解的有機污染物，破壞廢水中的膠體、發(fā)色團、發(fā)臭團，去除廢水中的COD、BOD、SS、異味和一些顏色，但不能去除鹽份和較多的氨氮。
由于以臭氧為強氧化劑并復合氧化性質(zhì)的催化劑和混凝劑，所以在整個(gè)去除有機污染物的過(guò)程中產(chǎn)生的泥量很少，而且反應環(huán)境、形式與過(guò)程都比Fenton工藝簡(jiǎn)單的多，可多級串聯(lián)運行，確保岀水達到預期指標。
尤其是近些年臭氧發(fā)生技術(shù)設備進(jìn)步很快，不但單機產(chǎn)量達到幾十Kg/h，價(jià)格降低，能耗也從20Kw/KgO3逐步降低到7.520Kw/KgO3，氧氣源臭氧發(fā)生濃度從160mg/L增加到210160mg/L，濃度衰減也從每年20~40%降低到基本不衰減，這使得臭氧這一最強氧化性得以在污水處理領(lǐng)域工業(yè)化運行使用。
含鹽廢水預處理工藝該如何選擇
A．水量較大且含鹽量低于5000mg/L的廢水可首選雙膜法，濃縮以后再除鹽；
B．含鹽原水pH值為2~4的含鹽原水可首選Fenton工藝預處理；
C．pH值5以上的高濃COD且含鹽量大于5000mg/L的含鹽廢水可選臭氧/催化/混凝復合預處理工藝。
D．含鹽原水色度高或氨氮高，則必須單獨進(jìn)行脫色和脫氨處理；
E．或者幾種方法結合進(jìn)行預處理。
蒸發(fā)結晶除鹽工藝
對于含鹽溶液，由于其溶解度的不同，其從溶液中結晶析出有兩種方案，第一是對于溶解度隨溫度不大的物系，一般采用蒸發(fā)溶劑的方法，二是溶解度隨溫度變化較大的物系，一般采用冷卻溶液的方法。
含鹽廢水一般均為多種鹽的混合物，由于同離子效應的存在，其溶解度曲線(xiàn)和溶液的沸點(diǎn)均不同于單一物系，一般其飽和溶解度要低于單一物系的飽和溶解度，沸點(diǎn)高于同濃度下單一物系的沸點(diǎn)。所以要準確掌握多組分鹽的溶解度和沸點(diǎn)必須通過(guò)實(shí)驗求得，這是蒸發(fā)除鹽設計的關(guān)鍵所在。
對于蒸發(fā)除鹽濃縮終點(diǎn)的設計，主要取決于后續分離設備的匹配，選用臥式螺旋卸料離心機，其出蒸發(fā)器溶液含固量應為10%左右，選用雙級活塞推料料離心機，其出蒸發(fā)器溶液含固量為50%左右。蒸發(fā)結晶器的設計是蒸發(fā)除鹽裝置能否正常運行的關(guān)鍵，設計時(shí)要考慮以下因數：晶核的生成、過(guò)飽和度的控制、短路溫差的消除、大顆粒鹽的即時(shí)分離、強制循環(huán)的方式和流速、氣液分離強度等。
