高鹽廢水處理技術現狀及優缺點!
來源(yuán):抖阴app成人環(huán)保 發布時間:2023-03-14
高鹽(yán)廢水處理是現階段工業(yè)發展麵臨(lín)的重大環保問題。綜合利用(yòng)是(shì)解決高鹽廢水瓶頸的重(chóng)要路徑。高鹽廢水回用技術的應用是取得顯著經濟效益、環境效益和社會效益的重要保障。本文基於高鹽廢水處理現狀及研究進展展開論述。
現階段,規模化處理高鹽(yán)廢水仍然存在處理效率低(dī)、運行成本(běn)高的特點,還存(cún)在很(hěn)多需要突破和解決的關鍵(jiàn)技術(shù)問題。例如,采用正滲透(tòu)法(fǎ)處理高鹽廢水時,正滲透膜和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,如何延長膜(mó)件的使用壽命,如何有效防止膜(mó)汙(wū)染(rǎn)等(děng)問題仍需函待解決。
一、高鹽廢水簡介
高鹽廢水指來源於生活汙水(shuǐ)和工(gōng)業廢水的總含鹽量大(dà)於(yú)1%的排(pái)放廢水,含有較高的如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等無機離子,也含有如甘(gān)油、中低碳鏈的有機物。由於其成分複雜多樣(yàng),鹽分高,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理要(yào)大得多。我國高鹽廢水產(chǎn)生數量在總廢水中達5%,每年仍以2%的速率增長。因此,高鹽廢水處理在汙水處理中有重要(yào)地位,是廢水處理研究的重點,也是難(nán)點。目前研究和常(cháng)用的高鹽廢水方法有蒸發法、電解法、膜分離法、焚(fén)燒法和生物法等。高鹽廢水是指以NaCl含量計算的總鹽的質量分數(shù)大於等於(yú)1%的廢水。這類廢水除(chú)了含有有(yǒu)機汙染物外,還含有鈣、鎂、鈉、氯和硫酸根等大量可溶性無機(jī)鹽離子,甚至含有放(fàng)射性物質。
高鹽廢水主要來(lái)源以下幾個途徑:
(1)海水:通常來源於沿海城市工(gōng)業用水過程中的排水或冷(lěng)卻循環水。
(2)工業生(shēng)產:高鹽廢水主要來源印染(rǎn)、煉化、采油、製藥和製鹽等企業生產過程中產生的排水。
(3)含鹽(yán)生(shēng)活汙水:主要來源於海水利(lì)用,將(jiāng)海水用於城市生活(huó)中的消防、衝灑道路、衝廁等不與人體直接接觸(chù)的生活雜用水。
(4)含鹽(yán)量高的地下水:有些地區的(de)地下水中含鹽量較高,總溶解性固體含量大,例如內蒙古河套部分(fèn)地區、河北平原部分淺層地下水出現微(wēi)鹹(xián)水(shuǐ)和鹹水。
二、高鹽廢水處理技術應用現狀及優缺點分析
1、高效蒸(zhēng)發技術
高鹽(yán)水的高效蒸發技術一般是針對鹽分含量在4萬(wàn)mg/L以上的高鹽廢水,對於鹽含量在1%~4%的低濃(nóng)度高鹽水來說,高效蒸發技術具體來說主要有:多效蒸發技術、機械式蒸汽再壓縮(suō)技術。多效蒸(zhēng)發技術指的是同時(shí)使用多個串(chuàn)聯的蒸發,熱的蒸汽依次通(tōng)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,有效利(lì)用熱源,達到高(gāo)鹽廢水(shuǐ)除鹽的目的。
機械式蒸汽再壓縮技術簡稱MVR技術,是(shì)一種借助蒸汽壓縮(suō)機進行熱源(yuán)有效利用的工藝,通過蒸汽的再次壓縮獲得動(dòng)力,並不斷往複,以提高蒸汽的熱利用效(xiào)率。高效蒸發的技術可以成(chéng)功(gōng)分離廢(fèi)水中的鹽分(fèn)和水分,然後再(zài)分別進行(háng)處理,是比較徹底的處(chù)理(lǐ)高鹽(yán)廢水的方法,所以,目前這種技術在煤化工和醫(yī)藥、農藥(yào)行業(yè)都有(yǒu)比較廣泛的應用(yòng)。但是對於鹽水中的有機汙染物含量過(guò)高的鹽水(shuǐ),蒸發過程中非常(cháng)容易產生泡沫造成衝料,同時還可能影響鹽的(de)品質,導致出(chū)鹽夾帶過多有機物,還需要繼續處理。
2、生物法脫鹽
此工藝主要利用的微生物氧(yǎng)化分解有機物。微生物能處理吸附有(yǒu)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無機物(wù),廢水通(tōng)過淨化而再次應用於工業領域,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(quán)性更強。微生物種類多種多樣、麵對各種汙染廢水的環境能夠通過變(biàn)異具有很強的適應性、且新陳代謝能力好,可以產生專一性的降解酶處理各類高鹽廢水,潛力較大。如生(shēng)物接觸氧化工藝有著抗毒、耐衝擊、微生物較為穩定、具有很強的容積(jī)負荷性、能夠保持汙泥齡的優勢,作為生物(wù)脫鹽技術來說十分常用。比常規的活性汙泥處理(lǐ)方法的水力停留時間(jiān)更短。
例(lì):兩段(duàn)式接觸氧化工藝可以把廢水的含無機鹽濃度降低(dī)到2.5*104mg/L以下,能達到95%的COD去除(chú)率。厭氧技術及其改良(liáng)工藝利用厭氧菌、硝化細菌、嗜鹽(yán)菌等微(wēi)生物對高(gāo)鹽廢水特殊的環境適應性達到降低鹽分的作用,他們(men)能在高鹽的水域環境中維持體內的(de)低水(shuǐ)活度(dù),從而達到降低高鹽廢水COD的目的。據資料了(le)解,若泥齡為18日左右(yòu),嗜鹽菌在(zài)SBR反應容器中能夠達到95%的COD處理率,高於(yú)61%的氨氮處理率。但目前我國對此方法的工藝技術(shù)還不完善,技術熟練度不高,但生物(wù)法脫鹽的環保性,經濟性將(jiāng)在未來高鹽廢水處理中擁有很好的前景。
3、膜處理技術
膜蒸餾是一(yī)種新型的水處理技術,其特(tè)點是無需加(jiā)熱加壓,隻需要在常溫常壓的條件下進行處理,其(qí)過濾材料是疏水微孔(kǒng)膜。采用膜蒸餾技術進行水處理時,利用被處理(lǐ)液體中所包(bāo)含的易揮發性物質所揮發形成(chéng)的氣體,在處理膜兩側形成(chéng)壓力差(chà),並透過處理膜,*終實現篩選分離的一種處理技術。
與傳統回收方法相比,該(gāi)方法操作簡單,一次性投資少,回收濃水的效(xiào)率非(fēi)常高。孫項城研究表(biǎo)明,膜蒸(zhēng)餾(liú)技術處理穩定,脫鹽率高達99%。聶瑩瑩等選擇中壓反滲透、高壓反滲(shèn)透和超高壓反滲透作為高濃鹽水處理的核心工藝,並經美(měi)國陶(táo)氏ROSA軟件計算,確定了中壓反滲透、高壓反滲(shèn)透和(hé)超高壓反滲透單元的結構和膜元(yuán)件類型。*終確定“調節池+高效(xiào)沉澱池+汽水反衝濾池(chí)+超濾+高壓反滲透(tòu)+DTRO+蒸發(fā)結晶”的處理工藝。采用(yòng)此係(xì)統處理後,*終可將高濃鹽水轉化為回用水、汙(wū)泥和鹽泥,實現(xiàn)係統零排(pái)放,係統每噸水(shuǐ)的處(chù)理成(chéng)本為23.243元。美國哥倫比亞大學研發(fā)利用“反滲透+膜蒸餾(MD)”技術對濃鹽水進行處(chù)理用以鹽的回收(shōu)利(lì)用(yòng),該方案(àn)現處於(yú)實驗研(yán)究階段,分別將(jiāng)NaCl溶液、合成海水、高鹽水通過該工藝組合,表現出很好的穩(wěn)定性,相對於傳統技術而言,出鹽品質很好,水的回收(shōu)率可達到90%以(yǐ)上。波蘭(lán)Marian Turek等人(rén)采用“電滲析(ED)+蒸發結晶”技術,該(gāi)組合工(gōng)藝相對於單一的(de)蒸發濃縮和結晶,結晶出一噸鹽的電耗從970kW·h降至(zhì)500kW·h,節能效果明顯,該處(chù)理(lǐ)係統在ED膜和蒸發(fā)結晶之前(qián)進行了預處理,投加氫氧化鈣,去除部分硬度和矽,以利於ED膜更好的工作。
三、高鹽有機廢水未來處理技術展望
高鹽有機廢水處理主要存在物理化學法處理(lǐ)成本高,生物法占地麵積大等因素製約,尤其是含鹽量過高的高鹽(yán)廢水鹽度嚴(yán)重影響了生物法在高(gāo)鹽度廢水處理中的應用。因此未來高鹽有機廢水處理工藝研究,主要集(jí)中在高效快捷的高鹽有(yǒu)機廢水處理的生物反(fǎn)應器及(jí)其多種方法的組合工(gōng)藝。機理研究主要集中在嗜鹽菌的降(jiàng)鹽機理和工藝條件。
隨著人口的增長和社會經濟的發展,水的需求量呈(chéng)現(xiàn)急劇上(shàng)升趨勢,然而,日益嚴重的水體汙染,不斷惡化的水質,使可用的(de)水資源(yuán)日漸匱乏。*實施了一係列保護水資源的(de)法律法規,嚴格控製(zhì)汙水的排放,因此,尋找更為經濟有(yǒu)效的汙水處理技術成為社會持(chí)續健康發展的一項亟待解決的問題。