高含鹽廢水是指含(hán)有有機物和(hé)至少總溶解固體TDS的質量分數≥3.5%的廢水,包括高鹽生活廢(fèi)水和高鹽工業廢水。
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(shí)油和天然氣的采(cǎi)集加工等。這些廢水中除(chú)了含(hán)有有機汙染物外,還含(hán)有(yǒu)大量的無機鹽,如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等(děng)離子。
若未經處理直接排放,勢(shì)必會對水體生物、生活飲用水和工農業生產用水生產極大的危害。但(dàn)常規處理方法中(zhōng)鹽水濃度不能過高,亟待開發處理更高濃度的高鹽廢水的工藝技術。
常用(yòng)技術一:高鹽廢水(shuǐ)低溫多效板式蒸發濃縮脫鹽
1、低溫多效蒸發濃縮(suō)結晶(jīng)技術
低溫多效蒸發濃縮結晶係統,是由相互串聯的多個蒸發器組成,低(dī)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發。產(chǎn)生的蒸汽被引入第二效作為加熱蒸汽,使第二效的料液以比*效更(gèng)低的溫度蒸發(fā)。這個過程一直重複到*後一效。
*效凝水返回熱源處,其它各效凝水匯集後作為淡化(huà)水輸出,一份的蒸汽投入,可以蒸發出多倍的水出來。同時,料液經過由*效到*末效的依次濃(nóng)縮,在*末效達到過飽和而結晶析出。由此實現料液的固液分離。
低溫多效蒸發濃縮結晶係統不(bú)僅可以(yǐ)應用於化工生產的濃縮過程和結晶過程,還可以應(yīng)用於工業含鹽廢水(shuǐ)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(shuǐ)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(jīng)過程,分離為淡化水(shuǐ)(淡化水可能含有微(wēi)量低沸(fèi)點有機物)和(hé)濃縮晶漿(jiāng)廢液;無機鹽和部分有機物可(kě)結晶分離出來,焚燒處理為無(wú)機鹽廢渣;不(bú)能結晶的有機物(wù)濃縮廢液可采用滾(gǔn)筒蒸發器,形成(chéng)固態廢渣,焚燒處(chù)理;淡化水可(kě)返回生產係統替代軟(ruǎn)化水加以(yǐ)利用。
其主要(yào)技術參數如下(xià):
(1)淡化水含鹽量(TDS)<10ppm(可能(néng)含有微量隨蒸汽(qì)出來的(de)低沸點有機物);
(2)噸淡化水(shuǐ)蒸汽耗(hào)量=(1/效數)/90%t/t;
(3)噸淡化(huà)水電力(lì)消耗2-4kw•h/t(依效數和裝置大小而異)。
2、裝置結構方案(àn):
(1)低溫多(duō)效板式蒸發器+管式(shì)蒸發結晶(jīng)器;
(2)冷凝器:管式(shì)冷凝器;
(3)除沫型式(shì):每(měi)效采用“轉角式擋板+旋風(fēng)複擋+絲網”三級複合(hé)除沫係統(tǒng),確保二次蒸汽(淡化水)清潔;
(4)真空(kōng)泵為(wéi)自冷式水環泵;
(5)係統控製:裝置的溫度、壓(yā)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:
工藝特點:
(1)該裝(zhuāng)置采用(yòng)混程給水,使相同(tóng)造水噸位裝置的噸水電(diàn)耗較國外工藝減少40%-50%;
(2)由(yóu)於混程給水,廢水從高溫效依次進入低溫效,濃度逐漸升高,溫度逐漸降(jiàng)低。避免了國外工(gōng)藝中,由低溫效(xiào)向高溫效循環(huán)給水引起的在高(gāo)溫效給水濃度升高,有(yǒu)效減輕(qīng)了高溫(wēn)效的結(jié)垢和腐蝕情況;
(3)水(shuǐ)量在蒸發器上分布均(jun1)勻,避免了現有裝置噴頭式給水不均勻易堵塞的缺點(diǎn);
(4)真(zhēn)空係統采用差壓抽氣裝置,各效(xiào)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(yòng)抽屜式結構,製造裝(zhuāng)配、檢修維護方便;板式蒸發器,拆(chāi)卸(xiè)清洗;
(2)采用板式蒸發器,可實現廢(fèi)水(shuǐ)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,便於大(dà)規(guī)模批量(liàng)生產,造價低;
(4)裝置結構簡單,製造工藝性好;
(5)裝置配套機電設備全部國產化(huà);
(6)噸水裝置製造成本較國(guó)外公司降低30~40%。
常用技術二:生物法
生物處理是(shì)目前廢水處理*常用(yòng)的(de)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(liào)、農藥、醫藥中間體等含鹽較高的廢水則給生(shēng)物處理帶來一定的難度。這類廢水含鹽較(jiào)高,汙染嚴重,必須處(chù)理才(cái)能排放。況且,此(cǐ)類廢水成分複雜,不具備回(huí)收(shōu)價值,采用其他處理方法成本較高,因此生物處理仍是*選的方法。
無機鹽類在微生物生長過程中(zhōng)起著促進酶反應,維持膜平衡和(hé)調節滲透壓的重要作用。但鹽濃度(dù)過高,會對微生物的生長(zhǎng)產生抑製作(zuò)用。主(zhǔ)要抑製原因在於:
(1)鹽濃度過高時滲透壓高(gāo),使微生物細胞脫水(shuǐ)引起(qǐ)細胞原生質(zhì)分離;
(2)高含鹽情況下(xià)因鹽析作(zuò)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)由於水的密度增加,活性汙泥容易上浮流失(shī)。
為此,高含鹽廢水的生物處理需(xū)要進行稀釋,通常在低鹽濃度下(xià)(鹽濃度小於1%)運行,造成水資源的浪(làng)費,處理設施龐大、投資增加,運行費用提高。隨著(zhe)水資源的日趨(qū)緊張,*出台的保護水(shuǐ)資源各項法規和收費的實施(shī),給高(gāo)含鹽廢水處理的企業帶來了負擔。
生物處理法(fǎ)具有經濟、高效、無害的特點,鹽含量從(cóng)0提高至30g/L時,在被馴化的係統裏有機物(以COD的形(xíng)式)去除率從97%降至60%,氮(N)的去除率(lǜ)從88%降至68%;在經過馴化的係(xì)統(tǒng)裏(lǐ),當(dāng)鹽的質(zhì)量濃度從5g/L提高至(zhì)30g/L時,COD去除率從90%降至71%,N的去除率85%降至70%。
例如(rú)常用的生化處理工(gōng)藝,SBR工藝處理含(hán)鹽廢水時,通過(guò)逐步提高鹽度的方(fāng)法馴化出耐高鹽的活性汙泥,進行模擬高鹽廢水的處理試驗,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、汙泥齡為18d條件下,出水COD去除(chú)率變化不(bú)大(dà),分別(bié)為97%和93%,而相應的出水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。
而改變進水有機負荷對出水(shuǐ)COD去除影響不大,該係統耐有機負荷衝擊能力較強。