收藏 ▏高鹽廢水處理工藝該如何做出最佳選擇
文章作者: 宏森環(huán)保
高鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(zhì)(包括鹽、油、有機(jī)重金屬和放射性物質(zhì))。含鹽廢水的產(chǎn)生途徑廣泛，水量也逐年增加。去除含鹽污水中的有機(jī)污染物對(duì)環(huán)境造成的影響至關(guān)重要。高鹽廢水具有鹽濃度高、滲透壓高等廢水，屬于工業(yè)廢水之中比較難降解，難處理的廢水之一。
國內(nèi)外對(duì)高鹽化工廢水處理工藝概況：
處理高鹽廢水通常是“預(yù)處理—蒸發(fā)濃縮結(jié)晶除鹽”工藝。根據(jù)具體水量、水質(zhì)、出水要求、投資、運(yùn)行成本及技術(shù)觀念，不同情況下選擇不同的預(yù)處理工藝、技術(shù)設(shè)備和蒸發(fā)濃縮結(jié)晶除鹽工藝。
總結(jié)以下幾點(diǎn)工藝：
加藥混凝—氣浮、沉淀傳統(tǒng)預(yù)處理工藝：
當(dāng)含鹽原水COD濃度在5000mg/L以下，而且對(duì)結(jié)晶鹽質(zhì)量沒有要求時(shí)，傳統(tǒng)工藝是將含鹽原水經(jīng)過“調(diào)節(jié)—加藥混凝—氣浮、沉淀”預(yù)處理后，再進(jìn)入“蒸發(fā)濃縮結(jié)晶除鹽系統(tǒng)”。該方法投資少，運(yùn)行成本低，但結(jié)晶鹽質(zhì)差，難銷售。
Fenton或電—Fenton催化氧化預(yù)處理工藝：
Fenton試劑含有H2O2和Fe2+，對(duì)廢水中有機(jī)污染物具有很強(qiáng)的氧化能力，且反應(yīng)速度快，投資低，出水經(jīng)沉淀凈化后可實(shí)現(xiàn)預(yù)處理目的。
但Fenton或電－Fenton催化氧化工藝要求特定的反應(yīng)條件：pH值2~4，而且產(chǎn)生較多含鐵污泥，出水會(huì)有顏色。當(dāng)含鹽原水pH值偏低時(shí)使用較經(jīng)濟(jì)，否則“加酸降pH，加堿中和”的過程增加運(yùn)行成本。COD濃度在10000mg/L左右尚好，如過高，就要多級(jí)氧化凈化處理，F(xiàn)enton工藝就無優(yōu)勢了。
雙膜法預(yù)處理工藝：
先利用孔徑在20～2000Ao(10-6.5-10-4.5cm)的半透膜進(jìn)行超濾，可截留蛋白質(zhì)、各類酶、細(xì)菌等膠體物質(zhì)和大分子物質(zhì)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(jìn)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(shí)再用孔徑在1~20Ao(10-7.5-10-6.5cm)的半透膜進(jìn)行反滲透，無機(jī)鹽、糖類、氨基酸、BOD、COD等被截留在濃縮液中，只有水和溶劑進(jìn)入透過水中，鹽在濃縮液中濃度進(jìn)一步增加，送去蒸發(fā)結(jié)晶除鹽。
雙膜法除鹽的優(yōu)勢在于大幅度降低了蒸發(fā)結(jié)晶除鹽的水量，從而明顯降低蒸發(fā)結(jié)晶除鹽的運(yùn)行成本和投資。但要注意以下問題：
A.超濾前要調(diào)pH為中性、去硬度、去SS凈化等；
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(dāng)含鹽原水水量大時(shí)投資會(huì)很高；
D.由于膜要經(jīng)常水洗、酸洗、堿洗保護(hù)，膜的使用壽命也有限，運(yùn)行成本也是比較高的；
E.最大的問題是截留下的更高污染的濃縮液怎么辦？！如能提取有價(jià)物質(zhì)或有大量可生化廢水稀釋一起處理還好，否則，如回用會(huì)增加污染積累；如焚燒，則投資和運(yùn)行成本極高；
F.對(duì)含鹽量超過5000mg/L的廢水可直接蒸發(fā)結(jié)晶除鹽了，再用膜法沒什么意義，但是要提醒的是：蒸發(fā)結(jié)晶除鹽前還是要進(jìn)行有效預(yù)處理的。
臭氧/催化/混凝復(fù)合預(yù)處理工藝：
以臭氧為強(qiáng)氧化劑并復(fù)合催化劑和混凝劑，在特定的環(huán)境中進(jìn)行充分的交聯(lián)協(xié)同反應(yīng)，可使廢水中的環(huán)鏈和長鏈斷開，提高廢水的可生化性；創(chuàng)造合適的反應(yīng)條件，也可充分地氧化廢水中溶解的有機(jī)污染物，破壞廢水中的膠體、發(fā)色團(tuán)、發(fā)臭團(tuán)，去除廢水中的COD、BOD、SS、異味和一些顏色，但不能去除鹽份和較多的氨氮。
由于以臭氧為強(qiáng)氧化劑并復(fù)合氧化性質(zhì)的催化劑和混凝劑，所以在整個(gè)去除有機(jī)污染物的過程中產(chǎn)生的泥量很少，而且反應(yīng)環(huán)境、形式與過程都比Fenton工藝簡單的多，可多級(jí)串聯(lián)運(yùn)行，確保岀水達(dá)到預(yù)期指標(biāo)。
尤其是近些年臭氧發(fā)生技術(shù)設(shè)備進(jìn)步很快，不但單機(jī)產(chǎn)量達(dá)到幾十Kg/h，價(jià)格降低，能耗也從20Kw/KgO3逐步降低到7.520Kw/KgO3，氧氣源臭氧發(fā)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(qiáng)氧化性得以在污水處理領(lǐng)域工業(yè)化運(yùn)行使用。
含鹽廢水預(yù)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，濃縮以后再除鹽；
B．含鹽原水pH值為2~4的含鹽原水可首選Fenton工藝預(yù)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/混凝復(fù)合預(yù)處理工藝。
D．含鹽原水色度高或氨氮高，則必須單獨(dú)進(jìn)行脫色和脫氨處理；
E．或者幾種方法結(jié)合進(jìn)行預(yù)處理。
蒸發(fā)結(jié)晶除鹽工藝：
對(duì)于含鹽溶液，由于其溶解度的不同，其從溶液中結(jié)晶析出有兩種方案，第一是對(duì)于溶解度隨溫度不大的物系，一般采用蒸發(fā)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。
含鹽廢水一般均為多種鹽的混合物，由于同離子效應(yīng)的存在，其溶解度曲線和溶液的沸點(diǎn)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(diǎn)高于同濃度下單一物系的沸點(diǎn)。所以要準(zhǔn)確掌握多組分鹽的溶解度和沸點(diǎn)必須通過實(shí)驗(yàn)求得，這是蒸發(fā)除鹽設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。
對(duì)于蒸發(fā)除鹽濃縮終點(diǎn)的設(shè)計(jì)，主要取決于后續(xù)分離設(shè)備的匹配，選用臥式螺旋卸料離心機(jī)，其出蒸發(fā)器溶液含固量應(yīng)為10%左右，選用雙級(jí)活塞推料料離心機(jī)，其出蒸發(fā)器溶液含固量為50%左右。蒸發(fā)結(jié)晶器的設(shè)計(jì)是蒸發(fā)除鹽裝置能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮以下因數(shù)：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(shí)分離、強(qiáng)制循環(huán)的方式和流速、氣液分離強(qiáng)度等。
