高含(hán)鹽廢水是指含有有機物和(hé)至少總溶解固體TDS的質量分數≥3.5%的廢水(shuǐ),包括高鹽生(shēng)活廢水和高鹽工業廢水。
主要來源於直接利(lì)用海水的工業生產、生活用水和食品加工廠、化工廠及石油和天然氣的采集加工等。這些廢水(shuǐ)中(zhōng)除了含有有機汙(wū)染物外,還含有大量的(de)無機鹽,如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等離子。
若(ruò)未經處理直接排放,勢必會對水體生物、生活飲用水和工農業生產用水生產極大的(de)危(wēi)害。但常規處理方法中鹽水濃度不能過(guò)高,亟待開發處(chù)理(lǐ)更高濃度的高鹽廢水的工藝技術。
常用技術一:高鹽廢水低溫多效板式蒸發濃縮脫鹽
1、低溫多效蒸發濃縮結晶(jīng)技術
低溫多效蒸發濃縮結晶係統,是由相互串聯的多個蒸發器組成,低溫(90℃左右)加熱蒸汽被引入*效,加熱(rè)其中的料液,使料液產生比蒸汽(qì)溫度低的幾乎等(děng)量蒸發。產生的蒸汽被引(yǐn)入第二效作為(wéi)加熱蒸汽,使第二效的料液以(yǐ)比*效更低的溫度蒸發。這個過程一直重複到*後一效。
*效凝水返回熱源處,其它各效(xiào)凝水匯集後作為淡化(huà)水輸出,一份的蒸汽投入,可以蒸發出多倍的水出來。同時(shí),料(liào)液經過由*效到*末效的依次濃(nóng)縮,在*末效達(dá)到過飽和而結晶析出。由此(cǐ)實現料液的固液分離。
低溫多效蒸發濃縮結(jié)晶係統(tǒng)不(bú)僅可以應用於化工生產的濃(nóng)縮過程和結晶過程,還可以應用於工業(yè)含鹽廢水的(de)蒸發濃縮結晶處(chù)理過(guò)程中。
在工業含鹽廢水的處理過程中,工業含鹽廢水進入低溫多(duō)效濃縮結晶裝置,經過5-8效蒸發(fā)冷凝的濃縮結晶過程,分離為淡化水(淡(dàn)化水可能含(hán)有(yǒu)微量低沸點有機物)和濃縮晶漿廢液;無機鹽和部分有機物可(kě)結晶分(fèn)離出來,焚燒處理為無(wú)機鹽(yán)廢渣;不能結晶(jīng)的有機物濃縮(suō)廢液可采用滾筒蒸發器,形成固態廢(fèi)渣,焚燒處理;淡化水可返回生產係統替代軟化水加以利(lì)用。
其主要技(jì)術參數如下:
(1)淡化水含鹽量(TDS)<10ppm(可能含有微量隨蒸汽出來的低沸點有機物);
(2)噸淡(dàn)化水蒸汽耗量=(1/效數)/90%t/t;
(3)噸淡化水電力(lì)消耗2-4kw•h/t(依效數(shù)和(hé)裝置大小而異)。
2、裝(zhuāng)置(zhì)結構方案:
(1)低溫多效板式蒸發器+管式蒸發結晶器(qì);
(2)冷凝器:管式冷凝器;
(3)除沫型式:每效采用(yòng)“轉角式擋板+旋風複擋+絲網”三級複合除沫係統,確保(bǎo)二次(cì)蒸汽(淡(dàn)化水)清潔;
(4)真空泵為自冷式水環泵;
(5)係統控製:裝置的溫度、壓力、液位、流量為(wéi)係統(tǒng)自動控製調節。
3、低溫多(duō)效濃(nóng)縮結晶裝置技術(shù)特點:
工(gōng)藝特點:
(1)該裝置采用混程給水,使(shǐ)相同造水噸位裝置的噸水電耗較國外工藝(yì)減(jiǎn)少(shǎo)40%-50%;
(2)由於混程給水,廢(fèi)水從高溫(wēn)效依次進入低溫效,濃度逐漸升高,溫度逐漸降低。避免了國外(wài)工藝中,由低溫效向高溫效循環給水引起的在高溫效給水濃(nóng)度升高,有效減輕了高溫效的結垢和腐(fǔ)蝕(shí)情況;
(3)水量(liàng)在蒸發器上分布均勻(yún),避免了現有裝置(zhì)噴頭式給水不均勻(yún)易堵(dǔ)塞的缺(quē)點;
(4)真空(kōng)係統采用差壓抽氣裝置,各效間準確形成設(shè)計壓差(chà),使得裝置運行穩定可靠(kào)。
結構特(tè)點:
(1)采用抽屜式結構,製造裝配、檢修維護方(fāng)便;板式(shì)蒸發器,拆卸清洗;
(2)采用板式蒸發器,可實現廢水高(gāo)倍濃縮,無機鹽可結晶分(fèn)離;
(3)采用板式蒸發器,模塊化設計(jì),便於大規模批量生產,造價低;
(4)裝(zhuāng)置結構簡單,製造工藝性好;
(5)裝置配套機電設備全部國產化;
(6)噸(dūn)水裝置製造成本較國外公司降低30~40%。
常(cháng)用技術(shù)二:生物法
生物處理是目前廢水處理*常用的方法之一,它(tā)具有應用範圍廣、適應性強等特點。化工(gōng)廢水如染(rǎn)料、農藥、醫藥中間體等含鹽較高的廢水則給生(shēng)物處理帶來一定(dìng)的難度。這類廢水(shuǐ)含鹽較高,汙染嚴重,必須處理才能(néng)排放。況(kuàng)且,此類廢水成分複(fù)雜,不具備回(huí)收價值,采(cǎi)用其他處理方法成本較高,因此生物(wù)處理仍是*選的(de)方法。
無機鹽類在微生物生長過程中起著促進酶反應,維(wéi)持膜平衡和(hé)調節滲透壓的重要作用。但鹽濃度過高,會對微生物的生長產生抑製作(zuò)用。主要抑製原因在於:
(1)鹽濃度(dù)過高時滲透(tòu)壓高,使微生物(wù)細胞脫水引(yǐn)起細胞原生質分離;
(2)高含(hán)鹽情況下因鹽析作用而使脫氫酶活(huó)性降低;
(3)高氯離子濃度對(duì)細菌有毒害作用;
(4)由於水的密(mì)度增加,活性汙泥容易上浮流失。
為此,高含鹽廢水的生物處理需要(yào)進行稀釋,通常在低(dī)鹽濃度下(鹽濃度小於1%)運行,造成水資源的浪費,處理(lǐ)設(shè)施龐(páng)大、投資增加,運行費用提高。隨著水資源的日趨緊張,*出台的保護水資源各項法規和收費(fèi)的實施,給高含鹽廢水處理的企(qǐ)業帶來了負擔。
生物處理(lǐ)法具有經濟、高效、無害的特點,鹽含量從0提高至30g/L時,在被(bèi)馴化的係(xì)統裏有機物(以COD的形式)去除率從(cóng)97%降至60%,氮(N)的去除率從(cóng)88%降至68%;在經過馴化的(de)係統裏,當鹽的質量濃度從5g/L提高至30g/L時,COD去除率從90%降至71%,N的去除率(lǜ)85%降至(zhì)70%。
例如常用(yòng)的生化處理(lǐ)工(gōng)藝,SBR工(gōng)藝處理含鹽(yán)廢水時,通過逐(zhú)步提高鹽度的方法馴化出耐高鹽的活(huó)性汙泥,進行模擬高鹽廢水的處理試驗,對鹽度(dù)為0和2%,COD為300mg/L的高鹽廢(fèi)水進(jìn)行研究。
結果表(biǎo)明,在每周期12h、曝氣(qì)量0.6L/min、平均汙泥濃度在2000-3500mg/L時、汙泥(ní)齡為18d條件(jiàn)下,出水COD去除率變化(huà)不大,分別為97%和93%,而相應的出水NH4+-N去除率從93%降低到(dào)72%,表明(míng)廢水鹽度增大,對係統的硝化能力有較大影響。
而(ér)改變進水(shuǐ)有機負(fù)荷對(duì)出水COD去除影響不大,該係統耐有機負荷(hé)衝擊能力較強。