高含鹽廢水是指含有有機物和至少總溶解固(gù)體TDS的質量分數≥3.5%的廢(fèi)水,包括高鹽生活廢水和高鹽(yán)工(gōng)業廢水。
主要來源於直接利用海水的工業生產、生活用水和食品加工廠、化工廠及石(shí)油和天然(rán)氣的采集加工等。這些廢水中除了含有有機汙染物外,還含有大量的無機鹽,如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等離子。
若未經處理直接排(pái)放(fàng),勢必會對水體生(shēng)物、生活飲用水和工農(nóng)業生產用(yòng)水生產極大的危害。但常規處理(lǐ)方法中(zhōng)鹽水濃度不能過高,亟待開發處理更高濃度的高(gāo)鹽廢(fèi)水的工藝技(jì)術。
常用技術一:高鹽廢水低溫多效板式蒸發濃(nóng)縮脫鹽
1、低溫多效蒸發濃(nóng)縮結晶技術
低溫多效蒸(zhēng)發濃縮結晶係統,是由(yóu)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,加熱其中的料液,使料液產生比蒸汽溫度低的幾乎等量蒸(zhēng)發。產生的蒸(zhēng)汽被(bèi)引入第二效作為加熱蒸汽,使第二效的料液以比*效更低的溫度蒸發。這個過程一直(zhí)重複到*後一效。
*效凝水返回(huí)熱源處,其它各效(xiào)凝(níng)水匯集後作為淡化水輸出,一份的蒸汽(qì)投入,可以蒸發出多倍的水出來。同(tóng)時,料液經過由*效到*末效的依次濃縮,在*末效達到過飽和(hé)而結晶析出。由此(cǐ)實(shí)現料液的固液(yè)分(fèn)離。
低溫多效蒸發濃縮結晶係統不僅可以應用於化工生產的濃縮過程和結晶過(guò)程,還可以應用於工(gōng)業含(hán)鹽廢水的蒸(zhēng)發濃縮(suō)結晶處理過程中。
在工業含鹽廢水的處理過程(chéng)中,工業含(hán)鹽廢水進入低溫多效濃縮結晶裝置,經過5-8效蒸發冷凝的濃縮結晶過程,分離為淡化水(淡化水可能含有微(wēi)量低(dī)沸點有機(jī)物)和濃縮晶漿廢(fèi)液;無機鹽和部分有機物可結(jié)晶(jīng)分離出來,焚燒(shāo)處理為無機鹽廢渣;不能結晶的(de)有機物濃縮廢液可采用滾筒蒸發器,形成固態廢渣,焚燒處理;淡化水可返回生產係統替(tì)代(dài)軟化水加以利用。
其(qí)主要技術參數(shù)如下:
(1)淡化水含鹽量(liàng)(TDS)<10ppm(可能含有微量隨蒸汽出來的低沸(fèi)點(diǎn)有機物);
(2)噸淡化水蒸汽耗量=(1/效數)/90%t/t;
(3)噸淡化水電力消耗2-4kw•h/t(依效數和(hé)裝置大小而異)。
2、裝置結構方案:
(1)低溫(wēn)多效板式蒸發器+管式蒸發結晶器;
(2)冷凝器:管式冷凝器;
(3)除沫(mò)型式:每效(xiào)采用“轉角式擋板+旋風(fēng)複擋+絲網”三級複合除沫係統,確保二(èr)次蒸汽(qì)(淡化(huà)水)清潔;
(4)真空泵為自冷式水環泵;
(5)係統控製:裝置的(de)溫度、壓力、液位、流量為係統(tǒng)自動控製調(diào)節。
3、低溫多效濃縮結晶裝置技術特點:
工(gōng)藝特點:
(1)該裝置采用混程給水,使相同造水噸位裝置的噸水電耗較國外工藝減少40%-50%;
(2)由於混程給水(shuǐ),廢水從高溫效依次進入低溫效,濃度逐漸升高,溫度逐漸(jiàn)降低。避免了國外(wài)工藝中,由低溫(wēn)效向高溫效循環給水引起的在高溫效給水濃度升高,有效減輕了高(gāo)溫效的(de)結垢和腐蝕情況;
(3)水量在蒸發器(qì)上分布均勻,避免(miǎn)了現有(yǒu)裝置噴(pēn)頭式給水不(bú)均勻易堵塞的缺點;
(4)真空係統(tǒng)采(cǎi)用差壓抽氣裝置,各效間準確形成設計壓差,使得裝置運行穩定可靠。
結構特點:
(1)采用抽屜式(shì)結構,製造裝配、檢修維護(hù)方便;板式蒸發(fā)器,拆卸清洗;
(2)采用板式蒸發器,可實現廢水高倍(bèi)濃縮,無機鹽可結晶分離;
(3)采用板式蒸發器,模塊化設計,便(biàn)於大規模批(pī)量生產,造價(jià)低;
(4)裝置結構(gòu)簡單,製造(zào)工藝性好;
(5)裝置(zhì)配(pèi)套機電設(shè)備(bèi)全部國產化;
(6)噸水(shuǐ)裝置製造成本較國外公司降低30~40%。
常(cháng)用技術二:生物法
生物處理是目前廢(fèi)水處理*常用的方法之一,它具有應用範(fàn)圍(wéi)廣、適應性強等特點。化工廢水如染料、農藥、醫藥中間體等含鹽較高的廢水(shuǐ)則給生物處理帶來一定的(de)難度(dù)。這類廢水含鹽較高,汙(wū)染嚴重(chóng),必須處理才能(néng)排放。況(kuàng)且,此類廢(fèi)水成分複雜,不具備回收價值,采用其(qí)他處理方法成本較高,因此生物(wù)處理仍是*選的方法。
無機鹽類在微生物生長過程中起著(zhe)促進酶反應,維持膜平衡和調節滲透壓的重要作用。但鹽濃度過高,會(huì)對微生物的生(shēng)長產(chǎn)生抑製作用。主要抑製原(yuán)因在於:
(1)鹽濃度過高時滲透壓高,使微生物細胞(bāo)脫水引起細胞原生質分離;
(2)高含鹽情(qíng)況下因鹽析作用而使脫氫酶活性降低;
(3)高氯離子濃度對細菌有毒害作用;
(4)由於(yú)水的密度增加,活性汙(wū)泥容易上浮流失。
為此,高含鹽廢水的生物(wù)處理(lǐ)需要進行稀釋,通常在低鹽濃度下(xià)(鹽濃度小(xiǎo)於1%)運行,造成水(shuǐ)資源的浪費,處理設施龐大、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(shōu)費的實(shí)施,給高含鹽廢水處(chù)理的企業帶來了負擔。
生物處理法具有經濟、高效、無(wú)害的特點,鹽含量從(cóng)0提高至30g/L時,在被馴化(huà)的係統裏有機物(wù)(以COD的形式)去除率從97%降至60%,氮(N)的去除率從88%降至68%;在經過馴化的係統裏,當鹽的質(zhì)量(liàng)濃度(dù)從5g/L提高至30g/L時,COD去除率從90%降至71%,N的去除率85%降至(zhì)70%。
例如(rú)常用的(de)生化處理工藝,SBR工藝處理含鹽廢水時(shí),通過逐步提高鹽度的(de)方(fāng)法馴(xùn)化出耐高鹽(yán)的活性汙(wū)泥,進(jìn)行模擬(nǐ)高鹽廢水的處理試驗,對鹽度為0和2%,COD為300mg/L的高鹽廢(fèi)水進行研究。
結果表明,在每周期(qī)12h、曝氣量0.6L/min、平均汙泥濃度在2000-3500mg/L時、汙泥齡為18d條件下,出水COD去(qù)除率變化不大,分別為97%和93%,而相應的出水NH4+-N去(qù)除率從93%降低到72%,表明廢水鹽度增大,對係統的硝化能力(lì)有較大影響。
而(ér)改變進水有機負荷對出水COD去除影響(xiǎng)不大,該(gāi)係統(tǒng)耐有機負荷(hé)衝擊能力較強。