國內外高鹽廢水處理到底如何?5種先進工藝看過來!
國內外高鹽廢水處(chu)理到底如何?
處理高鹽(yan)廢水(shui)通(tong)常是(shi)“預處理—蒸發濃縮(suo)結(jie)晶除鹽(yan)”工(gong)藝。根據具體(ti)水(shui)量、水(shui)質、出水(shui)要求(qiu)、投資、運行(xing)成(cheng)本及技術觀念,不(bu)同(tong)情況下選擇不(bu)同(tong)的預處理工(gong)藝、技術設備和蒸發濃縮(suo)結(jie)晶除鹽(yan)工(gong)藝。總結(jie)以下幾(ji)點工(gong)藝:
1.加藥混凝—氣浮(fu)、沉淀傳統預(yu)處理工藝
當(dang)含鹽(yan)原水(shui) COD 濃度(du)在(zai) 5000mg/L以下,而且對結晶(jing)鹽(yan)質量沒有要求時,傳統工(gong)藝是(shi)將含鹽(yan)原水(shui)經(jing)過“調節—加藥(yao)混(hun)凝—氣(qi)浮、沉淀(dian)” 預處(chu)理后,再進入“蒸發濃縮結晶(jing)除鹽(yan)系統”。該(gai)方法(fa)投(tou)資少,運行(xing)成本低,但結晶(jing)鹽(yan)質差,難(nan)銷(xiao)售。

2.Fenton或電—Fenton 催化(hua)氧化(hua)預處理工藝(yi)
Fenton 試劑含有 H2O2和(he) Fe2+,對廢水(shui)中有機污染物具有很強(qiang)的氧化能力(li),且反應速度快,投資低,出水(shui)經沉淀凈(jing)化后可實現預處理目的。

但 Fenton 或電-Fenton 催(cui)化(hua)氧化(hua)工藝要求(qiu)特定的(de)(de)反應條件:pH 值 2~4,而(er)且產(chan)生(sheng)較(jiao)多(duo)含(han)鐵污(wu)泥,出水會(hui)有顏色。當含(han)鹽原水 p H 值偏低時使用較(jiao)經濟,否則“加酸降(jiang) p H,加堿中和(he)”的(de)(de)過程增加運行成本。COD濃(nong)度在 10000 mg/L左右尚好,如過高,就(jiu)要多(duo)級(ji)氧化(hua)凈化(hua)處(chu)理(li),Fenton 工藝就(jiu)無(wu)優勢(shi)了(le)。
3.雙膜法預處理工藝
先利用孔徑在 20~2000Ao(10-6.5-10-4.5cm)的(de)半透(tou)膜進(jin)行(xing)超濾,可截留(liu)蛋白質(zhi)(zhi)、各類(lei)酶、細菌等(deng)膠體物質(zhi)(zhi)和(he)大分(fen)(fen)子物質(zhi)(zhi)在濃縮液中(zhong),而水、溶(rong)劑、小分(fen)(fen)子和(he)形成鹽的(de)離(li)子則(ze)可通(tong)過膜,進(jin)入(ru)透(tou)過水中(zhong)。
由于透(tou)(tou)過水水量減(jian)少,而(er)鹽(yan)量沒變,所以透(tou)(tou)過水含鹽(yan)濃(nong)度(du)增加。這時再用(yong)孔徑在 1~20Ao(10-7.5-10-6.5cm)的半透(tou)(tou)膜進(jin)(jin)行反滲透(tou)(tou),無(wu)機鹽(yan)、糖類、氨基酸、BOD、COD 等被截留在濃(nong)縮液中,只(zhi)有水和溶劑進(jin)(jin)入透(tou)(tou)過水中,鹽(yan)在濃(nong)縮液中濃(nong)度(du)進(jin)(jin)一步增加,送去蒸(zheng)發結晶除(chu)鹽(yan)。
雙膜法除(chu)鹽(yan)的(de)優勢在于大幅度降低了(le)蒸發結晶(jing)(jing)除(chu)鹽(yan)的(de)水量,從而明顯降低蒸發結晶(jing)(jing)除(chu)鹽(yan)的(de)運行成本和投資。但要注意以下(xia)問(wen)題:
超濾(lv)前(qian)要(yao)調 p H 為(wei)中性、去硬(ying)度、去 SS 凈化等;
原水含鹽(yan)量在(zai) 5000mg/L以下,否則透過水量就(jiu)太低了,脫鹽(yan)率也(ye)降(jiang)低;
當含鹽原水水量大時投資會很高;
由于(yu)膜(mo)要經常水(shui)洗、酸洗、堿洗保(bao)護,膜(mo)的使(shi)用壽命也有限,運行成本(ben)也是(shi)比(bi)較高的;
最(zui)大(da)的(de)(de)問題是截留(liu)下的(de)(de)更(geng)高污染(ran)的(de)(de)濃(nong)縮液怎么辦?!如能提取有價(jia)物(wu)質或有大(da)量可生化廢(fei)水稀釋一起處(chu)理還好,否則,如回用會增加污染(ran)積累;如焚(fen)燒,則投資和運行成本(ben)極高;
對含鹽量超過 5000mg/L的廢(fei)水可直(zhi)接蒸發結晶(jing)除鹽了,再用膜法沒什么意(yi)義,但是要提醒的是:蒸發結晶(jing)除鹽前還(huan)是要進行(xing)有效預處理的。
4.臭氧/催化/混凝復合預處理工藝
以臭氧(yang)為強氧(yang)化(hua)劑(ji)并復合催(cui)化(hua)劑(ji)和混凝(ning)劑(ji),在特定的(de)(de)環(huan)(huan)境中進行充(chong)分的(de)(de)交聯協同反應,可(ke)使廢水(shui)中的(de)(de)環(huan)(huan)鏈和長鏈斷開,提高(gao)廢水(shui)的(de)(de)可(ke)生化(hua)性。
創造合適(shi)的反應條件,也可(ke)充(chong)分地氧(yang)化廢水(shui)中(zhong)(zhong)溶解的有機污染物,破壞廢水(shui)中(zhong)(zhong)的膠體(ti)、發色團(tuan)、發臭團(tuan),去除廢水(shui)中(zhong)(zhong)的 COD、BOD、SS、異(yi)味和一些顏色,但不能(neng)去除鹽份和較(jiao)多的氨氮。
由于以臭(chou)氧(yang)為強氧(yang)化劑(ji)并(bing)復合氧(yang)化性(xing)質的(de)催化劑(ji)和(he)混凝(ning)劑(ji),所以在整(zheng)個(ge)去除有機污染物的(de)過(guo)程中產生(sheng)的(de)泥量(liang)很少,而且反應環境、形式與(yu)過(guo)程都比(bi) Fenton工(gong)藝簡單(dan)的(de)多,可多級串聯運行,確保岀(chu)水達到(dao)預期指(zhi)標。
尤其是近些年臭(chou)氧(yang)發(fa)生技(ji)術設(she)備進步很快,不(bu)但(dan)單機產量(liang)達到(dao)幾十kg/h,價格降低,能耗(hao)也(ye)從(cong)20KW/kg 臭(chou)氧(yang)逐步降低到(dao) 7.520KW/kg臭(chou)氧(yang),氧(yang)氣源臭(chou)氧(yang)發(fa)生濃度從(cong) 160mg/L增(zeng)加到(dao) 210160mg/L,濃度衰減也(ye)從(cong)每年 20~40%降低到(dao)基本(ben)不(bu)衰減,這使(shi)得臭(chou)氧(yang)這一最強氧(yang)化性得以(yi)在污(wu)水處理領(ling)域(yu)工業化運行使(shi)用(yong)。
含鹽廢水預處理工藝該如(ru)何選擇:
水(shui)(shui)量較大(da)且(qie)含(han)鹽量低于 5000mg/L 的廢水(shui)(shui)可首選(xuan)雙膜法,濃縮以后再除鹽;
含(han)鹽原(yuan)水(shui)(shui) p H 值(zhi)為 2~4 的含(han)鹽原(yuan)水(shui)(shui)可首選(xuan) Fenton工藝預處理;
pH 值5以上(shang)的(de)高濃 COD 且含鹽量大于 5000mg/L的(de)含鹽廢水可選(xuan)臭氧(yang)/催化/混凝復合預處理工(gong)藝;
含鹽原(yuan)水色度(du)高或氨(an)氮(dan)高,則必須(xu)單獨進行脫(tuo)色和脫(tuo)氨(an)處理;
或(huo)者幾(ji)種方法結合進行預處理。
5.蒸發(fa)結晶除(chu)鹽(yan)工藝
對(dui)于(yu)含鹽溶液(ye),由于(yu)其(qi)溶解(jie)度(du)的不同,其(qi)從溶液(ye)中結晶析出有(you)兩種(zhong)方案(an),第一(yi)是對(dui)于(yu)溶解(jie)度(du)隨溫度(du)不大的物(wu)系,一(yi)般采用蒸發溶劑的方法(fa)(fa),二是溶解(jie)度(du)隨溫度(du)變(bian)化較大的物(wu)系,一(yi)般采用冷卻(que)溶液(ye)的方法(fa)(fa)。
含鹽廢(fei)水一(yi)般(ban)均為多(duo)(duo)種鹽的(de)混合物,由于(yu)同離(li)子效應(ying)的(de)存(cun)在,其溶(rong)解(jie)度(du)曲(qu)線和(he)溶(rong)液的(de)沸點(dian)均不同于(yu)單一(yi)物系,一(yi)般(ban)其飽和(he)溶(rong)解(jie)度(du)要低(di)于(yu)單一(yi)物系的(de)飽和(he)溶(rong)解(jie)度(du),沸點(dian)高于(yu)同濃(nong)度(du)下單一(yi)物系的(de)沸點(dian)。所(suo)(suo)以要準確掌握多(duo)(duo)組分(fen)鹽的(de)溶(rong)解(jie)度(du)和(he)沸點(dian)必須(xu)通過實(shi)驗求得,這(zhe)是蒸發除(chu)鹽設(she)計的(de)關鍵所(suo)(suo)在。
對于(yu)蒸(zheng)(zheng)發除鹽濃縮(suo)終(zhong)點的設(she)(she)計(ji),主要(yao)取決(jue)于(yu)后續分離設(she)(she)備的匹配(pei),選用(yong)臥式螺旋卸料離心機,其出蒸(zheng)(zheng)發器(qi)溶(rong)液(ye)含固量應為(wei) 10%左右(you),選用(yong)雙級活(huo)塞(sai)推料料離心機,其出蒸(zheng)(zheng)發器(qi)溶(rong)液(ye)含固量為(wei) 50%左右(you)。
蒸發結晶器的(de)(de)設計是蒸發除(chu)鹽(yan)裝(zhuang)置能否正常運行的(de)(de)關(guan)鍵(jian),設計時要考慮(lv)以下(xia)因數:晶核(he)的(de)(de)生成、過飽(bao)和度的(de)(de)控制(zhi)、短路溫差的(de)(de)消除(chu)、大顆粒鹽(yan)的(de)(de)即時分(fen)離(li)、強(qiang)制(zhi)循環的(de)(de)方式和流速、氣液分(fen)離(li)強(qiang)度等。

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