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高鹽廢水處理工藝該如何做出最佳選擇

文章出處:迪奧水處理責任編輯:迪奧水處理作者:水處理設備君

高鹽廢水是指總含鹽質量分數至少1%的廢水.其主要來自化工廠及石油和天然氣的采集加工等.這種廢水含有多種物質(包括鹽、油、有機重金屬和放射性物質)。含鹽廢水的産生途徑廣泛,水量也逐年增加。去除含鹽汙水中的有機汙染物對環境造成的影響至關重要。高鹽廢水具有鹽濃度高、滲透壓高等廢水,屬于工業廢水之中比較難降解,難處理的廢水之一,必須水處理廠家經過水質檢測,根據檢測結果制定相應的解決方案,配置相應的水處理設備

1、國內外對高鹽化工廢水處理工藝概況

处理高盐废水通常是“预处理—蒸发浓缩结晶除盐”工艺。根据具体水量、水质、出水要求、投资、运行成本及技术观念,不同情况下选择不同的预处理工艺、技术设备和蒸发浓缩结晶除盐工艺。 总结以下几点工艺:

2、加藥混凝—氣浮、沈澱傳統預處理工藝

當含鹽原水COD濃度在5000mg/L以下,而且對結晶鹽質量沒有要求時,傳統工藝是將含鹽原水經過“調節—加藥混凝—氣浮、沈澱”預處理後,再進入“蒸發濃縮結晶除鹽系統”。該方法投資少,運行成本低,但結晶鹽質差,難銷售。

3、Fenton或電—Fenton催化氧化預處理工藝

Fenton試劑含有H2O2和Fe2+,對廢水中有機汙染物具有很強的氧化能力,且反應速度快,投資低,出水經沈澱淨化後可實現預處理目的。

但Fenton或電-Fenton催化氧化工藝要求特定的反應條件:pH值2~4,而且産生較多含鐵汙泥,出水會有顔色。當含鹽原水pH值偏低時使用較經濟,否則“加酸降pH,加堿中和”的過程增加運行成本。COD濃度在10000mg/L左右尚好,如過高,就要多級氧化淨化處理,Fenton工藝就無優勢了。

4、雙膜法預處理工藝

先利用孔徑在20~2000Ao(10-6.5-10-4.5cm)的半透膜進行超濾,可截留蛋白質、各類酶、細菌等膠體物質和大分子物質在濃縮液中,而水、溶劑、小分子和形成鹽的離子則可通過膜,進入透過水中。由于透過水水量減少,而鹽量沒變,所以透過水含鹽濃度增加。這時再用孔徑在1~20Ao(10-7.5-10-6.5cm)的半透膜進行反滲透,無機鹽、糖類、氨基酸、BOD、COD等被截留在濃縮液中,只有水和溶劑進入透過水中,鹽在濃縮液中濃度進一步增加,送去蒸發結晶除鹽。

雙膜法除鹽的優勢在于大幅度降低了蒸發結晶除鹽的水量,從而明顯降低蒸發結晶除鹽的運行成本和投資。但要注意以下問題:

A.超濾前要調pH爲中性、去硬度、去SS淨化等;

B.原水含鹽量在5000mg/L以下,否則透過水量就太低了,脫鹽率也降低;

C.當含鹽原水水量大時投資會很高;

D.由于膜要經常水洗、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.最大的問題是截留下的更高汙染的濃縮液怎麽辦?!如能提取有價物質或有大量可生化廢水稀釋一起處理還好,否則,如回用會增加汙染積累;如焚燒,則投資和運行成本極高;

F.對含鹽量超過5000mg/L的廢水可直接蒸發結晶除鹽了,再用膜法沒什麽意義,但是要提醒的是:蒸發結晶除鹽前還是要進行有效預處理的。

5、臭氧/催化/混凝複合預處理工藝

以臭氧爲強氧化劑並複合催化劑和混凝劑,在特定的環境中進行充分的交聯協同反應,可使廢水中的環鏈和長鏈斷開,提高廢水的可生化性;創造合適的反應條件,也可充分地氧化廢水中溶解的有機汙染物,破壞廢水中的膠體、發色團、發臭團,去除廢水中的COD、BOD、SS、異味和一些顔色,但不能去除鹽份和較多的氨氮。

由于以臭氧爲強氧化劑並複合氧化性質的催化劑和混凝劑,所以在整個去除有機汙染物的過程中産生的泥量很少,而且反應環境、形式與過程都比Fenton工藝簡單的多,可多級串聯運行,確保岀水達到預期指標。

尤其是近些年臭氧發生技術設備進步很快,不但單機産量達到幾十Kg/h,價格降低,能耗也從20Kw/KgO3逐步降低到7.520Kw/KgO3,氧氣源臭氧發生濃度從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汙水處理領域工業化運行使用。

6、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,濃縮以後再除鹽;

B.含鹽原水pH值爲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/混凝複合預處理工藝。

D.含鹽原水色度高或氨氮高,則必須單獨進行脫色和脫氨處理;

E.或者幾種方法結合進行預處理。

7、蒸發結晶除鹽工藝

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。

含鹽廢水一般均爲多種鹽的混合物,由于同離子效應的存在,其溶解度曲線和溶液的沸點均不同于單一物系,一般其飽和溶解度要低于單一物系的飽和溶解度,沸點高于同濃度下單一物系的沸點。所以要准確掌握多組分鹽的溶解度和沸點必須通過實驗求得,這是蒸發除鹽設計的關鍵所在。

水處理廠家對于蒸發除鹽濃縮終點的設計,主要取決于後續分離設備的匹配,選用臥式螺旋卸料離心機,其出蒸發器溶液含固量應爲10%左右,選用雙級活塞推料料離心機,其出蒸發器溶液含固量爲50%左右。蒸發結晶器的設計是蒸發除鹽裝置能否正常運行的關鍵,設計時要考慮以下因數:晶核的生成、過飽和度的控制、短路溫差的消除、大顆粒鹽的即時分離、強制循環的方式和流速、氣液分離強度等。

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