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技術講堂

高含鹽廢水的處理方式

日期:2022/2/17 22:16:42

                高含鹽廢水的幾種處理方式

染料、農藥、制藥和日用化工等精細化工生產過程中產生的廢水含鹽量為3%——10%(以質量計),COD約在50000——150000mg/L范圍內。行業內將這類廢水統稱為高濃度高鹽廢水,是一種極難處理的廢水,對微生物生長的毒害極大。

處理高濃度高鹽廢水通常是“預處理+蒸發濃縮結晶除鹽”工藝。

1.加藥混凝、氣浮沉淀傳統預處理工藝

當含鹽原水COD濃度在5000mg/L以下,而且對結晶鹽質量沒有要求時,傳統工藝是將含鹽原水經過“調節+加藥混凝+氣浮、沉淀”預處理后,再進入蒸發結晶濃縮除鹽系統。該法投資少,運行成本低,但結晶鹽產品質量差,難以銷售。

2.Fenton 或電-Fenton催化氧化預處理工藝

Fenton試劑由H2O2 Fe2+組成,對高濃度高鹽廢水中的有機物且有很強的氧化能力,且反應快,投資低。出水經沉淀凈化后可實現預處理的目的。

Fenton 或電-Fenton催化氧化預處理要求有特定的環境條件,即PH=2~4,而且產生較多的含鐵污泥,出水會有顏色。當原高濃度高鹽廢水PH值較低時使用較為經濟,否則“加酸降PH,加堿中和”的過程將增加運行成本。當含鹽原水COD濃度在10000mg/L左右時還可以使用。若濃度過高,則需要多級氧化凈化處理,此時Fenton 或電-Fenton催化氧化預處理工藝就沒有優勢了。

3.雙膜法預處理工藝

先利用孔徑在20——2000埃的半透膜進行超濾,可以截留蛋白質、各類酶、細菌等膠體物質和大分子物質在濃縮液中,而水、小分子和鹽電離成的離子可通過膜。由于透過的水量減少,透過水中鹽的濃度有所增加。這時再用1——20的反滲透膜進行過濾,無機鹽、糖類、氨基酸、BOD、COD等被截留在濃縮液中,水和粒徑小于20埃的物質透過。其濃縮液送出蒸發結晶除鹽。

雙膜法除鹽的優勢在于大幅度降低了蒸發結晶除鹽的水量,從而明顯降低蒸發結晶除鹽的運行成本和投資。但運行過程中要特別注意:

1)          超濾前要將含鹽高濃度有機廢水調為中性,同時去除硬度及SS;

2)          原水含鹽的濃度在5000mg/L以下,否則透過水量就太低了,脫鹽率也降低;

3)          當含鹽原水水量較大時,投資會很高;

4)          由于過濾膜要經常水洗、酸洗、堿洗保護,膜的使用壽命也有限,運行成本也相對較高;

5)          最大的問題是截留下來的更高污染的濃縮液的處理,若有利用價值的物質還好,可提取利用。否則就需大量可生化的污水,將其滲合稀釋后進行處理。若采用焚燒法,投資及運行成本較高。

6)          對于原水含鹽的濃度在5000mg/L以上,經過適當的預處理后,直接進行蒸發結晶除鹽即可。沒有必要再進行膜處理了。

 

4.臭氧、催化、混凝復合預處理工藝

以臭氧為強氧化劑并復合催化劑和混凝劑,在特定的環境條件中進行充分的交聯協同反應,可使廢水中的環鏈及長鏈斷開,提高廢水的可生化性,創造合適的反應條件,可充分氧化廢水中的有機污染物,破壞廢水中的膠體、發色基團、發臭基團,去除廢水中的BOD、COD、SS、異味、色度。同時去除廢水中部分氨氮,但不能去除鹽。

由于以臭氧為強氧化劑并復合催化劑和混凝劑,所以在整個去除有機污染物的過程中產生的污泥量較少,而且反應的環境、形式及過程要比Fenton催化氧化預處理工藝簡單??啥嗉壌撨\行,確保出水達到預期指標。

尤其是今年來臭氧發生技術設備進步很快,設備價格及單位能耗降低,但臭氧濃度提高,其濃度基本不衰減,這使得臭氧強氧化性在污水處理領域得到較充分運用。

含鹽高濃度有機廢水預處理工藝的選擇

A、        水量較大但含鹽量低于5000mg/L的廢水,可首選雙膜法,經濃縮后再除鹽;

B、         含鹽廢水PH值在2~4,可首選Fenton 或電-Fenton催化氧化預處理工藝;

C、         PH值在5以上的高濃度COD且含鹽量大于5000mg/L的含鹽廢水,可首選臭氧、催化、混凝復合預處理工藝;

D、        含鹽廢水色度高或高氨氮,則必須單獨進行脫色或脫氨處理;

E、         幾種方法聯合進行的預處理

5.蒸發結晶除鹽

對于含鹽溶液,由于其溶解度不同,其從溶液中結晶析出有兩種方案:

1)對于溶解度隨溫度變化不大的物系,一般采用蒸發溶劑的方法;

2)對于溶解度隨溫度變化大的物系,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,由于同離子效應的存在,其溶解度曲線和溶液的沸點均不同于單一的物系。一般其飽和溶解度要低于單一物系的飽和溶解度;沸點要高于同濃度下單一物系的沸點。所以要準確掌握多組分鹽的溶解度和沸點必須通過實驗求得。這是蒸發除鹽設計的關鍵所在。

對于蒸發除鹽濃縮終點的設計,主要取決于后續分離設備的匹配,選擇臥式螺旋卸料離心機,其出蒸發器溶液含固量應為10%左右;選擇雙級活塞推料離心機,其出蒸發器溶液含固量應為50%左右。蒸發結晶器的設計是蒸發結晶除鹽裝置能否正常運行的關鍵,設計時要考慮以下因素:晶核的形成、過飽和度的控制、短路溫差的消除、大顆粒鹽的即時分離、強制循環方式和流速、氣液分離強度等。


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