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        大徹大悟!20年經驗告訴你高鹽廢水該怎么處理

        小七:“處理高鹽廢水用什么方法最合適呢”

        生化及耐鹽菌生化:無法實現;

        稀釋生化:水費高,排量大,效果差(如果稀釋到足以順利生化的程度那要很多的清水,除非你的原水量很小),行不通;

        高鹽廢水處理技術:膜技術除鹽: 設備昂貴,易堵,易污染,且濃液無法處理,不適合(如果你對膜技術的原理和應用做了認真了解,并且明白什么是“廢水”,就會知道不適合的含義);

        電解除鹽技術:含氯化鈉的廢水電解,無論是離子膜法還是隔膜法,都因為含有有機物的問題而無法滿足電解要求。退一步說,即使可行,你能解決極板的問題、安全的問題(你污水站總不能建成個氯堿廠吧)、后續處理的問題等?含其他鹽類的廢水電解更不行。

        只有蒸發了,只要有合適的設備可以將鹽以固體的形式分離出來,運行費用高點畢竟是個可以解決問題的辦法。

        高鹽廢水別再對以下技術報希望了:

        耐鹽菌(耐鹽有限度、受廢水中有機物成分的影響大);

        膜法除鹽(廢水成分太復雜且那只是濃縮過程而不是分離過程,對廢水根本不適合);

        電解除鹽(之所以是廢水,那廢水中就不是只含鹽類,所含的其他物質會造成你根本電解不下去,同時電解是不能脫鹽的,物質是守恒的,陽離子是電解不掉的,那是怎么去脫鹽呢)。

        小七:那么就十年經驗來講,所謂高鹽到底是多少含量適合生化,多少適合蒸發呢?

        其實這個問題無論讓誰回答都是片面之見,因為不同的廢水進行生化對含鹽量、含鹽種類的適應度具有很大的差異性,而我們誰都不可能對各種廢水進行含鹽量的生化試驗或運行過各種廢水的生化處理系統,所以生化對含鹽量的適合性很難有個定論。

        一般對于工業廢水來講,無機鹽類的含量超過1%(不用電導率法測含鹽量,而是用焚燒法測含鹽量)對生化會有影響,影響程度跟廢水中有機物的成分有關;超過1.5%,不是生化進行不下去而是你的生化效果將大打折扣;超過2%(B/C值很高的水除外)進行生化就要小心了。微生物是生物,滲透壓是需要平衡的。

        有的同志問了,海水的含鹽量一般3-4%,為啥有那么多的生物?那是億萬年進化的結果!

        可能有的工程適應的鹽度高一些,注意我說的是規模化、穩定、長時間運行的工程。

        如果你還認為確實有鹽度很高的工程在運行,那麼先想一下:使用啥辦法測鹽度的,準確否?你是聽說的鹽度和運行效果的結果,還是自己親身運行過的,運行了多長時間?運行費用多少?避免道聽途說。

        至于鹽含量多少適合蒸發(只從鹽含量的角度談適不適合,不談費用),從我們目前的設備來看,超過3%就可以(不是適合)蒸發,最適合的是鹽含量下限5%,上限與不同鹽類在水中的溶解度有關。

        拋開鹽含量,適不適合蒸發最大的關鍵是水量,另外還有水質。看到大家都在關注高鹽廢水,說明很多水友接觸過或正在接觸這種廢水。

        2國內外高鹽廢水處理到底如何?

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        處理高鹽廢水通常是“預處理—蒸發濃縮結晶除鹽”工藝。根據具體水量、水質、出水要求、投資、運行成本及技術觀念,不同情況下選擇不同的預處理工藝、技術設備和蒸發濃縮結晶除鹽工藝。總結以下幾點工藝:

        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“蒸發濃縮結晶除鹽系統”。 該方法投資少,運行成本低,但結晶鹽質差,難銷售。 

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        2.Fenton或電—Fenton 催化氧化預處理工藝 

        Fenton 試劑含有 H2O2和 Fe2+,對廢水中有機污染物具有很強的氧化能力,且反應速度快,投資低,出水經沉淀凈化后可實現預處理目的。 

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        但 Fenton 或電-Fenton 催化氧化工藝要求特定的反應條件:pH 值 2~4,而且產生較多含鐵污泥,出水會有顏色。當含鹽原水 p H 值偏低時使用較經濟,否則“加酸降 p H,加堿中和”的過程增加運行成本。COD濃度在 10000 mg/L左右尚好,如過高,就要多級氧化凈化處理,Fenton 工藝就無優勢了。 

        3.雙膜法預處理工藝 

        先利用孔徑在 20~2000Ao(10-6.5-10-4.5cm)的半透膜進行超濾,可截留蛋白質、各類酶、細菌等膠體物質和大分子物質在濃縮液中,而水、溶劑、小分子和形成鹽的離子則可通過膜,進入透過水中。

        由于透過水水量減少,而鹽量沒變,所以透過水含鹽濃度增加。這時再用孔徑在 1~20Ao(10-7.5-10-6.5cm)的半透膜進行反滲透,無機鹽、糖類、氨基酸、BOD、COD 等被截留在濃縮液中,只有水和溶劑進入透過水中,鹽在濃縮液中濃度進一步增加,送去蒸發結晶除鹽。 

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        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。但要注意以下問題:

        • 超濾前要調 p H 為中性、去硬度、去 SS 凈化等; 

        • 原水含鹽量在 5000mg/L以下,否則透過水量就太低了,脫鹽率也降低; 

        • 當含鹽原水水量大時投資會很高; 

        • 由于膜要經常水洗、酸洗、堿洗保護,膜的使用壽命也有限,運行成本也是比較高的; 

        • 最大的問題是截留下的更高污染的濃縮液怎么辦?!如能提取有價物質或有大量可生化廢水稀釋一起處理還好,否則,如回用會增加污染積累;如焚燒,則投資和運行成本極高; 

        • 對含鹽量超過 5000mg/L的廢水可直接蒸發結晶除鹽了,再用膜法沒什么意義,但是要提醒的是:蒸發結晶除鹽前還是要進行有效預處理的。 

        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,在特定的環境中進行充分的交聯協同反應,可使廢水中的環鏈和長鏈斷開,提高廢水的可生化性。

        創造合適的反應條件,也可充分地氧化廢水中溶解的有機污染物,破壞廢水中的膠體、發色團、發臭團,去除廢水中的 COD、BOD、SS、異味和一些顏色,但不能去除鹽份和較多的氨氮。 

        由于以臭氧為強氧化劑并復合氧化性質的催化劑和混凝劑,所以在整個去除有機污染物的過程中產生的泥量很少,而且反應環境、形式與過程都比 Fenton工藝簡單的多,可多級串聯運行,確保岀水達到預期指標。

        尤其是近些年臭氧發生技術設備進步很快,不但單機產量達到幾十kg/h,價格降低,能耗也從20KW/kg 臭氧逐步降低到 7.520KW/kg 臭氧,氧氣源臭氧發生濃度從 160mg/L增加到 210160mg/L,濃度衰減也從每年 20~40%降低到基本不衰減,這使得臭氧這一最強氧化性得以在污水處理領域工業化運行使用。 

        含鹽廢水預處理工藝該如何選擇: 

        • 水量較大且含鹽量低于 5000mg/L 的廢水可首選雙膜法,濃縮以后再除鹽; 

        • 含鹽原水 p H 值為 2~4 的含鹽原水可首選 Fenton工藝預處理; 

        • pH 值5以上的高濃 COD 且含鹽量大于 5000mg/L的含鹽廢水可選臭氧/催化/混凝復合預處理工藝;

        • 含鹽原水色度高或氨氮高,則必須單獨進行脫色和脫氨處理; 

        • 或者幾種方法結合進行預處理。 

        5.蒸發結晶除鹽工藝 

        對于含鹽溶液,由于其溶解度的不同,其從溶液中結晶析出有兩種方案,第一是對于溶解度隨溫度不大的物系,一般采用蒸發溶劑的方法,二是溶解度隨溫度變化較大的物系,一般采用冷卻溶液的方法。 

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        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,選用臥式螺旋卸料離心機,其出蒸發器溶液含固量應為 10%左右,選用雙級活塞推料料離心機,其出蒸發器溶液含固量為 50%左右。  

        蒸發結晶器的設計是蒸發除鹽裝置能否正常運行的關鍵,設計時要考慮以下因數:晶核的生成、過飽和度的控制、短路溫差的消除、大顆粒鹽的即時分離、強制循環的方式和流速、氣液分離強度等。  

         

         

         
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