高鹽(yán)廢水(shuǐ)處理技術現狀及(jí)優缺點!
來源:抖阴app成人環保 發布時間:2023-03-14
高鹽廢水處理是現階段工業發展麵臨的重(chóng)大環保問題。綜合利用是(shì)解決(jué)高鹽廢水(shuǐ)瓶頸的重要路徑。高鹽廢水回用技術的應用是取得顯(xiǎn)著(zhe)經濟效益、環境效益(yì)和社(shè)會效益的重要保(bǎo)障。本文基於(yú)高鹽廢水處(chù)理現狀及研究進展展開論述。
現階段,規模化處理高(gāo)鹽廢水仍然(rán)存在(zài)處理效率低、運行成本高的特點,還(hái)存在很多需要突破和解決的關鍵技術問題。例如,采用正滲透法處理高鹽廢水時,正滲透膜和(hé)汲取液等核心問題仍未很好解決;如何提高反滲透處理的水量,如何延長(zhǎng)膜件的使用壽命,如何有效防(fáng)止膜汙(wū)染等問題仍需函待解決(jué)。
一、高鹽廢水簡介(jiè)
高鹽廢水指來源於生活汙水和工業廢水的總含鹽量大於1%的排放廢水,含有較高的如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等無機離子,也(yě)含有如甘油、中低碳鏈的有機(jī)物。由於其(qí)成分複雜多樣,鹽(yán)分高,對微生物生長具有較強的抑製作用,因此該廢水處理技術難度遠比普通汙水處(chù)理要大得多(duō)。我國高鹽廢(fèi)水產生數量在總廢水中達5%,每年仍以2%的速率(lǜ)增長。因此,高鹽廢水處(chù)理在汙水處理中有重(chóng)要(yào)地位,是廢水處(chù)理研究的重點,也是難點。目前研究和常用的高鹽廢水方法有蒸(zhēng)發(fā)法、電解法、膜分離(lí)法、焚燒法和生物法(fǎ)等。高鹽廢水是指(zhǐ)以NaCl含量計(jì)算(suàn)的總鹽的(de)質量分數大於等於(yú)1%的廢水。這類廢水除了含有有機汙染物外,還(hái)含有鈣、鎂(měi)、鈉、氯和硫酸根等大量可溶性(xìng)無機鹽離子,甚至含有放射性物質。
高鹽廢水主要來源以下幾個途徑:
(1)海水:通(tōng)常來源於沿海城市工業用水過程中的排水或冷卻循環水。
(2)工業生產:高鹽廢水(shuǐ)主要來源印(yìn)染、煉化、采油、製藥和製(zhì)鹽等企業生產過程(chéng)中產生的(de)排水。
(3)含鹽生(shēng)活汙水(shuǐ):主(zhǔ)要來源於海水利用(yòng),將海水(shuǐ)用於城(chéng)市生活(huó)中的(de)消防、衝灑道路、衝廁等不(bú)與人體直接接觸的(de)生活雜用水。
(4)含鹽量高的地下水:有些地區的地下水中含鹽量較高,總溶解性固體(tǐ)含量大,例如內蒙古河套部分地區(qū)、河北平原部分淺層地下水出現微鹹水和鹹水。
二、高鹽廢(fèi)水處理技術(shù)應用現狀及優缺點分析
1、高效蒸發技(jì)術
高鹽水的高效蒸發技術一(yī)般是針對鹽分含量在4萬mg/L以上的高(gāo)鹽廢水,對於鹽含量在1%~4%的低濃度高鹽水來說,高效(xiào)蒸(zhēng)發技術具體來說主要有:多效蒸發(fā)技術、機械式蒸汽(qì)再壓縮技(jì)術(shù)。多效蒸發技術指(zhǐ)的是同時使用多個串聯的蒸發,熱的蒸汽依次(cì)通過幾個蒸發,前一個蒸發的熱蒸汽再進入後一個蒸發,逐級蒸發(fā),有效利用熱源,達到高鹽廢水除鹽的目的。
機械式(shì)蒸(zhēng)汽再壓縮技術(shù)簡稱MVR技術,是一種借助蒸汽壓(yā)縮機進行熱源有效利用的工藝(yì),通過蒸汽的再次壓縮獲得動力(lì),並不斷(duàn)往複,以提高蒸汽的熱利用效率。高效蒸發的技術可以成(chéng)功分離廢水中的鹽分和水分,然後再分別進行處理,是(shì)比較(jiào)徹底的處理高鹽(yán)廢水(shuǐ)的方法,所以,目前這種技術(shù)在煤化工和醫藥、農藥行(háng)業都有比較廣泛的應用。但(dàn)是對(duì)於(yú)鹽水中的有機汙染物含量過高的鹽水(shuǐ),蒸發過程中非(fēi)常容易(yì)產生泡沫造(zào)成衝料,同時還可(kě)能影響鹽的品質,導致出鹽夾帶過多有機物,還需要繼續處理。
2、生物法脫鹽
此工藝主要利用的(de)微生物氧化分解有機物(wù)。微生物能處理吸(xī)附有害的有機汙(wū)染物,高鹽廢水通過它的降解後能夠轉化大量的有機物為(wéi)無(wú)機物,廢水通(tōng)過淨化而再次應用於工業領域(yù),此工藝方法具有其他物理化學處理方法不同的優勢,環保且安全性更強。微生物(wù)種類多種多樣、麵對各種汙染廢水(shuǐ)的環境能夠通過變異具有很強的適應(yīng)性、且新陳代謝能力好,可(kě)以產生專(zhuān)一性的降解酶處理各類高鹽廢水,潛力較大。如生物接觸氧(yǎng)化工藝有著抗毒、耐衝擊、微生物較(jiào)為穩(wěn)定、具有很強的容積(jī)負荷性、能(néng)夠保持汙泥齡的優勢,作為生物(wù)脫鹽技(jì)術來說十分常用。比常規的活性(xìng)汙泥處理方法的水力(lì)停留時間更短。
例:兩段式接觸氧化工藝可以把廢水的(de)含無機鹽濃(nóng)度降低到2.5*104mg/L以下,能達到95%的COD去(qù)除率。厭氧(yǎng)技術及其改良(liáng)工藝利用厭氧菌、硝化細菌、嗜鹽菌等(děng)微生(shēng)物對高鹽廢水特殊的環境適應性達到降低鹽分的作(zuò)用,他們能在高鹽(yán)的水(shuǐ)域環境中維持體內(nèi)的低水活度,從而達到降低高鹽廢水COD的目的。據資料了解,若泥齡為18日左右,嗜鹽菌在SBR反應容器中能夠達到95%的COD處理率,高於61%的氨氮處(chù)理率。但目前我國對此方法的工(gōng)藝技術還(hái)不完(wán)善,技術熟練度不高,但生物法(fǎ)脫鹽的環保性,經濟性將在未來高鹽廢(fèi)水處理中擁有很好的前(qián)景。
3、膜處理技術
膜蒸餾是一種新型的水處理(lǐ)技術,其特點是無需加熱加壓,隻需要在常(cháng)溫常壓的條件下(xià)進行處理,其過濾材料(liào)是疏水(shuǐ)微孔膜。采用(yòng)膜蒸餾技術進行水處理時,利用被處理液體中所包含的易揮發性物質所揮發形成的(de)氣體,在處理(lǐ)膜兩側形成壓力(lì)差,並(bìng)透過處理膜,*終實現篩選分離的一種處理技術。
與傳統回收方法相比,該方法操作簡單,一次(cì)性投資少(shǎo),回收(shōu)濃水的效率非常高。孫項城研究表明,膜蒸餾技術處理穩定,脫鹽(yán)率高(gāo)達99%。聶瑩瑩等(děng)選擇中壓反滲透、高壓反滲透和超高壓反(fǎn)滲透作為高濃鹽水處理的核心(xīn)工藝(yì),並經美國陶氏ROSA軟(ruǎn)件計算,確定了中壓反滲(shèn)透、高壓(yā)反滲透和超高壓反(fǎn)滲透單元的結構和膜元件類型。*終確(què)定“調節池+高效沉澱池+汽水反衝濾池+超濾+高壓反(fǎn)滲透+DTRO+蒸發(fā)結晶”的處理工藝。采用此係統處理後(hòu),*終可將高濃(nóng)鹽水轉化為回用水、汙泥和鹽(yán)泥,實現係統零排放,係統(tǒng)每噸水的(de)處理成本(běn)為23.243元。美(měi)國哥倫比亞大學研發利用“反滲透+膜蒸餾(MD)”技術對濃鹽(yán)水進行處理用以鹽的回(huí)收利用,該方案現處於(yú)實驗研究階段,分別將NaCl溶液、合成海(hǎi)水、高鹽水通過該工藝組合,表現出(chū)很好(hǎo)的穩定性,相(xiàng)對於傳統技術而言,出鹽品質很好,水的回收率可達到90%以上。波(bō)蘭Marian Turek等人采(cǎi)用“電滲析(ED)+蒸發結晶”技術,該組合工藝相對於單(dān)一的蒸發濃縮和結晶(jīng),結晶出一噸鹽的(de)電耗從970kW·h降至500kW·h,節能效果明顯,該處理係統在ED膜和蒸發結晶之前進行了預處理,投加氫氧化(huà)鈣,去除部(bù)分硬度和矽,以(yǐ)利於ED膜更好的工作(zuò)。
三、高鹽有機廢水未來處理技術展望
高鹽有機(jī)廢水處(chù)理主要存(cún)在物理化學(xué)法處理成本高,生物法占地麵積(jī)大等因素製約,尤其是含鹽量過(guò)高(gāo)的高鹽廢水鹽(yán)度嚴重影響了生物法在高鹽度廢水處(chù)理中的應用。因此未來高鹽有機廢水處理工藝研究,主要集中在高效快捷的高鹽有(yǒu)機廢水處理的(de)生(shēng)物反應器及其多種方法的(de)組合工藝。機理研究主要集(jí)中在嗜鹽菌的降鹽機理和工藝條件。
隨著人口(kǒu)的增長和(hé)社會經(jīng)濟的發展,水的需求(qiú)量(liàng)呈現急劇(jù)上(shàng)升趨勢,然而,日益(yì)嚴重的水體汙染,不斷惡化的水質,使可(kě)用的水資源日漸(jiàn)匱乏。*實施了一係列保護水(shuǐ)資源的法律法規,嚴格控(kòng)製汙水的排放,因此,尋找更為經濟有效(xiào)的汙水處理技術成(chéng)為社會持續健康發展的一項亟待解決的問題。