高(gāo)含鹽廢水是指含有有機物和至少總溶解固體TDS的質量分數≥3.5%的廢(fèi)水,包括高鹽生活廢水和(hé)高鹽(yán)工業廢水。
主要來源於直接利用海水的工業生產、生活用水和食品加(jiā)工廠、化工廠及石油和(hé)天然氣的采集加工等。這(zhè)些廢水(shuǐ)中除了含有有(yǒu)機汙染物外,還含有大量(liàng)的無(wú)機鹽,如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等離(lí)子。
若未(wèi)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(chǎn)極大的危害。但常規處(chù)理(lǐ)方法中鹽水濃度不(bú)能過高(gāo),亟待開發處理更高濃(nóng)度的高鹽廢水的工藝技(jì)術。
常用技術一:高鹽廢水低(dī)溫多(duō)效板式蒸發濃(nóng)縮脫鹽
1、低溫多效蒸發濃縮結晶技術
低溫多效蒸(zhēng)發濃(nóng)縮結晶(jīng)係統,是由相互串聯的多(duō)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(shēng)比蒸(zhēng)汽溫度低(dī)的幾乎等量蒸發。產生的蒸汽被引入第二效作為加熱(rè)蒸汽,使第二效的料液以比*效更低的溫度蒸發。這個過程一直重複到*後一效。
*效凝水返回熱源(yuán)處(chù),其它各效凝水匯集後作為淡化水輸出,一份的蒸汽投入,可以蒸發出多倍的水出(chū)來。同時,料液經過由*效到*末效(xiào)的依次濃(nóng)縮,在*末效達到過飽和而結晶析出。由此(cǐ)實現料液的固(gù)液分離。
低溫多(duō)效蒸發濃縮(suō)結(jié)晶係統不(bú)僅可以應用於化工生產的濃縮過程和結晶過程,還可以應用於工業含鹽廢水的蒸發濃縮結晶處理過程中。
在工業含鹽廢水的處理過程中,工業含鹽廢水進入(rù)低溫多效濃縮結晶裝置,經(jīng)過5-8效蒸發冷凝的(de)濃縮結晶過程,分離為淡化水(淡化水可能含有微量低沸點有機物)和濃縮晶漿廢液;無機鹽和部分有機物可結晶分(fèn)離出來,焚燒處理為無機鹽廢渣;不能結(jié)晶的有(yǒu)機(jī)物濃縮廢(fèi)液可采用滾筒蒸發(fā)器,形成固態廢渣,焚燒處理;淡化水可返回生產係統替代軟化水加以利用。
其主要(yào)技(jì)術(shù)參數如(rú)下:
(1)淡化水含鹽(yán)量(TDS)<10ppm(可能含有微量隨蒸汽出(chū)來(lái)的低(dī)沸點有機物);
(2)噸(dūn)淡化水蒸汽耗量=(1/效數)/90%t/t;
(3)噸淡化水電(diàn)力消耗2-4kw•h/t(依效數和裝置大小而異)。
2、裝置結構方案:
(1)低溫多效板式蒸發器(qì)+管式(shì)蒸發結晶器;
(2)冷凝器:管式冷凝器;
(3)除沫型式:每效采用“轉角式擋板+旋風複擋+絲網”三級複合除沫係統,確保二次蒸汽(淡化水(shuǐ))清潔;
(4)真空泵為自冷式水環泵;
(5)係統控(kòng)製:裝置的溫(wēn)度、壓力、液位、流量(liàng)為係統自動控製調節。
3、低溫多效濃縮結晶裝置技術特點:
工藝特(tè)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(jiǎn)少40%-50%;
(2)由於混程給水,廢水從(cóng)高溫效依次進入低溫效,濃度逐漸升高,溫(wēn)度逐漸降低。避(bì)免了國外工藝中,由低溫效向高溫(wēn)效循(xún)環給水引起的在高溫效(xiào)給水(shuǐ)濃度升(shēng)高,有效減輕了高溫效的結垢和腐蝕情況;
(3)水量在蒸發器上分布均勻,避免了現有裝置噴頭式給水不均勻易堵塞的缺點;
(4)真空係統采(cǎi)用差壓抽(chōu)氣裝置,各效間準確形成設計壓差,使得裝置運(yùn)行穩定可靠。
結構特點:
(1)采用抽屜式結構,製造裝配、檢修維護方便;板式蒸發器,拆卸清洗(xǐ);
(2)采用(yòng)板(bǎn)式蒸發器,可實現廢水高倍濃縮,無機鹽可結晶分離;
(3)采用板式蒸發器,模塊化設計,便於大(dà)規模批(pī)量生產,造價低;
(4)裝置結(jié)構(gòu)簡單,製造工藝性(xìng)好;
(5)裝(zhuāng)置配套機電設(shè)備全部國產化;
(6)噸水裝(zhuāng)置製造成本較國外(wài)公司降低30~40%。
常用技術二:生(shēng)物法
生物(wù)處理是目前廢水處(chù)理*常用的方法之一,它具有應用範圍廣、適應性強等特點。化工廢水如染料、農藥、醫藥中間體等(děng)含(hán)鹽較高的廢水則給生物處理帶(dài)來一定的難度(dù)。這類廢水含鹽(yán)較高,汙染(rǎn)嚴重,必須處理才能排放。況且,此類廢(fèi)水成分複雜,不具備回收價值,采用其他處理方法成本較高,因此(cǐ)生物處理仍是*選的方法。
無機鹽(yán)類在微生物生長過程中起(qǐ)著促進酶反應,維持膜平衡和調節滲(shèn)透壓的重要作用。但鹽濃度過高(gāo),會(huì)對微生物(wù)的(de)生長產生抑製作用。主要抑製原因在於:
(1)鹽濃度過高時滲透壓高,使微(wēi)生物細胞脫水引起細胞原生質分離;
(2)高含鹽情況下因鹽析作用而使脫氫酶活性降低;
(3)高氯(lǜ)離子濃度對細菌有毒害作用;
(4)由於水的密度增加,活性汙泥容易上浮流失(shī)。
為此(cǐ),高含鹽廢水的生物(wù)處理需要進(jìn)行稀釋,通常在低鹽濃(nóng)度下(鹽(yán)濃度小於1%)運行,造成水資源的浪費,處理設施龐大、投資增加,運行(háng)費用提高。隨著水資源的日趨緊張,*出台的保護水資源(yuán)各項法規和收費的實施,給高(gāo)含鹽廢水(shuǐ)處理(lǐ)的企業帶來了(le)負擔。
生物處理法具有經濟、高效、無害的特點,鹽含量從0提(tí)高至30g/L時,在被馴化的係統裏有機物(以COD的形式)去(qù)除率從97%降至60%,氮(N)的去除(chú)率從(cóng)88%降至68%;在經過(guò)馴化的係統裏,當鹽的質量(liàng)濃度從5g/L提高至30g/L時(shí),COD去(qù)除率從90%降至71%,N的去除率85%降至70%。
例如常用的生化處理工藝,SBR工藝處理含鹽廢水時,通(tōng)過逐步提高(gāo)鹽度的方法馴化出耐高鹽的活性汙泥,進行模擬(nǐ)高鹽廢水的處理試(shì)驗,對鹽度為0和2%,COD為300mg/L的高鹽廢水進行研究。
結果表明,在每周(zhōu)期12h、曝氣量0.6L/min、平均汙泥(ní)濃度在2000-3500mg/L時、汙泥(ní)齡為18d條件下,出水COD去除率變化不大,分別為97%和93%,而相(xiàng)應的出水NH4+-N去除率從93%降低到72%,表明廢水鹽度增大,對係統的硝化能力有較大影響。
而改(gǎi)變進水有機負荷對出水COD去除影響不大,該係統耐有機負荷衝擊能力較強。