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技術(shù)解析|高含鹽有機廢水我該拿你怎么辦?

隨著(zhù)我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,高鹽廢水排放量的增大,使得高鹽廢水處理難度的加大,如何選擇高鹽廢水處理工藝呢?高鹽廢水處理工藝有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢?該如何對這些高鹽廢水進(jìn)行處理呢?

高鹽廢水是指含有有機物和至少3.5%(質(zhì)量濃度)的總溶解固體物(TDS)的廢水。這種廢水來(lái)源廣泛,一類(lèi)是化工、制藥、石油、造紙、奶制品加工、食品罐裝等多種工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì )排放大量廢水,水中不但含有很多高濃度的有機污染物,伴隨著(zhù)大量鈣、鈉、氯、硫酸根等離子。另一類(lèi)是為了充分利用水資源,部分沿海城市直接利用海水作為工業(yè)生產(chǎn)用水或是冷卻水。

加藥混凝—氣浮、沉淀傳統預處理工

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。

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Fenton或電—Fenton 催化氧化預處理工

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 p H 值偏低時(shí)使用較經(jīng)濟,否則“加酸降 p H,加堿中和”的過(guò)程增加運行成本。COD濃度在 10000 mg/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。

技術(shù)解析|高含鹽有機廢水我該拿你怎么辦?


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:

超濾前要調 p H 為中性、去硬度、去 SS 凈化等;

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;

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;

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;

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,確保出水達到預期指標。

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;

含鹽原水 p H 值為 2——4 的含鹽原水可首選 Fenton工藝預處理;

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;

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;

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。

第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)要考慮以下因素: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。


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