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高盐废水处理技术进展

北极星环保网来源:建筑科技 张卫明2018/3/13 9:26:09我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:高盐废水 废水处理 工业废水

北极星环保网讯:我国的工业规模在几年来不断地扩大,用水量与废水排放量不断增加,加剧了水资源的紧缺状况。出于可持续发展的工业发展战略,各行各业试图对废水进行处理与回收,以减少废水给周边环境带来的污染。文章针对高盐废水的处理技术进展进行了详细的阐述,内容仅供参考。

高盐废水处理

1高盐废水的生成

1.1浓盐废水的形成。浓盐废水是指在高盐废水处理过程中,废水内含化学成分不同,采取处理的工艺也不同,但都以回收利用淡水资源,降低废水中COD含量为主要目的。在高盐废水的COD处理达标之后,企业会利用反渗透技术,回收淡水进行再次使用,此过程中预处理系统、水处理药剂的使用以及淡水回收的过程,都会造成浓盐废水的产生。

工业废水中一般含有大量有机混合污染物,该种废水影响微生物的生存,降解难度较高。此种情况,需要采用物化预处理提高废水的可降解性,废水处理之后,废水中的有毒物质,难降解物质降低,但化学添加剂的加入会使盐浓度增加,形成浓盐废水。我国的废水处理一般采用生物法,其具有成本低的特点,采用物化-生化耦合工艺技术进行处理生化性较差的废水。

1.2化工生产形成高盐废水。改革开放以来,随着我国化工企业的发展,印染行业发展规模越来越大,染料的生产与使用越来越广泛,导致含有高COD、高色度、高毒性、高盐度、低B/C的工业废水大量产生。据统计,我国的印染行业污水排放量已达到24.3亿吨,超过纺织行业废水排放量的80%。高盐废水危害极大,不仅污染土壤与水资源环境,还给地质结构造成极大的破坏,如何有效的处理高盐废水,一直是国家重视的问题。

工厂在化工生产中,会产生大量的高盐废水。据调查,我国的农药生产形成的工业废水,每年已达到47.6万吨,全国的农药工厂超过1600家。其过半的厂家主要生产有机磷农药,该种有机磷农药的工业废水中,有机物含量高、毒性大、化学成分复杂、难降解、难处理。我国是工业发展大国,其他的工业生产中也会造成高盐废水。化工行业的生产,都会形成成分不同的高盐废水,对于高盐废水的处理,要对照其含有的化学物质,进行对应处理,才能达到废水处理的效果。

2高盐废水处理工艺

2.1常规处理工艺

2.1.1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。采用离子交换树脂处理含Cr废水,废水中Cr的浓度由初始的1540mg/L降至处理后0.5mg/L,达到国家排放标准。

2.1.2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。采用焚烧法处理高浓度有机、含盐废水,证明了此方法的可行性,并且过程中产生的废水、废气和固体废弃物均能得到有效处理并达标排放。

2.1.3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、高效、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。从山东省威海市路道口盐场晒盐池盐水中分离出一种中度嗜盐菌,然后利用此微生物对含盐9.3%,CODCr为1738mg/L的高盐制革废水进行处理,经过216h后,CODCr的脱除率高达98%。

2.1.4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。王宏等[6]采用电解絮凝法处理紫胶合成树脂生产过程中排放出的高盐度有机废水,不但能有效降低废水中的COD,增加透明度,同时对BOD,TP和TN都有较高的去除率。

2.2高盐废水浓缩技术

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。高盐废水浓缩技术包括:膜分离工艺,加热蒸发工艺等。

2.2.1膜分离工艺

膜分离工艺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、提纯和浓缩废水的分离技术。膜分离技术的关键在于选择合适的滤膜,根据膜孔径的大小可以分为: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。膜分离技术具有能耗低、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,需要经常更换。在实际工业应用中,反渗透膜可以循环利用高达60%的淡水,经过处理后高盐废水的浓度可以提高一倍。

2.2.2加热蒸发工艺

加热蒸发工艺是指利用加热的方法,使高盐废水中的水汽化从而达到提高含盐浓度的目的。工业废水处理过程中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。采用多效蒸发技术对油田污水进行集中脱盐处理,浓缩后废水中含盐量可达8%以上。

2.3高盐废水零排放技术

经过浓缩处理后的高盐废水含盐量更高,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。结晶技术包括冷却结晶和热结晶。

冷却结晶工艺中会对母液进行多次蒸发、浓缩处理,工艺流程长,能耗高,效率较低。而热结晶技术会对浓缩母液进行继续加热形成过饱和溶液,然后再进行冷却结晶,可以实现盐类物质100%分离。

结束语

综上所述,我国的印染行业以及农药生产行业,都会产生大量的工业废水,工业废水的排放,会对周围的土地以及湖泊造成严重污染。工艺焚烧技术、蒸发浓缩-冷却结晶技术、以及蒸发-热结晶工艺技术,都能够对高盐废水进行有效处理,并且回收利用,从根本上帮助我国提高工业废水的处理力度。

延伸阅读:

高盐废水处理难度大!蒸发单元搞懂没?

高盐废水零排放处理工艺技术经济比较分析

高盐废水处理的三种常见方式分析

高盐废水处理工艺该如何选择?

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