高含鹽廢水是指含有有機物和至少總(zǒng)溶解固(gù)體TDS的質(zhì)量分數≥3.5%的廢水,包括高鹽生活廢水(shuǐ)和高鹽(yán)工業廢水(shuǐ)。
主要來源於直接(jiē)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(yóu)和天(tiān)然氣的采集加工等(děng)。這些廢水中除(chú)了含有有機汙染物外,還含有(yǒu)大(dà)量(liàng)的無機鹽,如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等離子(zǐ)。
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(nóng)業生產用水生(shēng)產極大(dà)的危害。但常(cháng)規處理方法中鹽(yán)水濃度不能過高,亟待開發處理更高濃度的高鹽(yán)廢(fèi)水的工藝技(jì)術。
常用技(jì)術(shù)一:高鹽廢(fèi)水低溫多效板式蒸發濃縮脫鹽
1、低溫多效蒸發濃(nóng)縮結晶技(jì)術
低溫多效蒸(zhēng)發濃縮(suō)結晶係統,是由相互串聯的多個蒸發(fā)器組成,低溫(wēn)(90℃左右)加熱蒸汽被引入(rù)*效(xiào),加熱其中(zhōng)的料液,使料液產生比蒸汽(qì)溫度低的幾乎(hū)等量(liàng)蒸發。產生的蒸汽(qì)被(bèi)引入第二效作為加熱蒸汽,使第二效的料液以比*效更低的溫(wēn)度蒸發。這個過(guò)程(chéng)一直重複(fù)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(mò)效的依次濃縮(suō),在*末效達到過飽和而結晶析出(chū)。由(yóu)此實現料(liào)液的固液分離。
低溫多效蒸發濃縮結晶係統(tǒng)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(yīng)用(yòng)於工業(yè)含鹽廢水的蒸發濃縮結晶處理過程中。
在工(gōng)業含鹽廢水(shuǐ)的處理過程中,工業含鹽廢水進入低溫多效濃縮(suō)結晶裝置,經過5-8效蒸(zhēng)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(wù)可結(jié)晶分離出來,焚燒處理為無機鹽廢渣;不能結晶的有機物(wù)濃縮廢液可采用滾筒蒸發器,形成固態(tài)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。
其主要技術參數如下:
(1)淡化水含鹽量(TDS)<10ppm(可能含(hán)有微量隨蒸汽出來的低沸點(diǎn)有機物(wù));
(2)噸淡化水蒸汽耗量=(1/效數)/90%t/t;
(3)噸淡化水電力消(xiāo)耗2-4kw•h/t(依效數和裝置大小(xiǎo)而異)。
2、裝置結構方案:
(1)低溫多效板式蒸發器+管式蒸發結晶器;
(2)冷凝器:管式冷(lěng)凝器;
(3)除沫型式(shì):每(měi)效采用“轉角式(shì)擋(dǎng)板+旋風(fēng)複擋+絲網(wǎng)”三級複合除(chú)沫係統,確保二次蒸汽(淡化水(shuǐ))清潔;
(4)真(zhēn)空泵為自冷式水環泵;
(5)係統控製:裝置的溫度(dù)、壓力、液位、流量為(wéi)係統自動控製調節。
3、低溫多(duō)效(xiào)濃縮結晶裝置技術特點:
工藝(yì)特點:
(1)該裝置采(cǎi)用混程給水,使相同造水噸位裝置的噸水(shuǐ)電耗較國外工藝減(jiǎn)少40%-50%;
(2)由於混程(chéng)給水,廢水從高溫效依次進入低溫效,濃度逐漸升高,溫度逐漸降低。避免了國外(wài)工(gōng)藝中,由低溫效向高溫效循(xún)環給水引起的在高溫效給水濃度升(shēng)高,有效減輕了高溫效的結垢和腐蝕情況;
(3)水(shuǐ)量在蒸發器上(shàng)分布均勻,避免了現(xiàn)有裝(zhuāng)置噴頭式給水不均勻易堵塞(sāi)的缺點;
(4)真空係統采用(yòng)差壓抽氣裝置,各(gè)效間準(zhǔn)確形成設計(jì)壓差,使得裝置運行穩定可靠。
結構特點:
(1)采用抽屜式結構(gòu),製造裝配、檢修維(wéi)護方便;板式蒸發器,拆卸清洗;
(2)采用板式蒸發器(qì),可實現廢(fèi)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(jì),便(biàn)於大規模批量生產,造價低;
(4)裝置結構簡單,製造工藝性好;
(5)裝置配套(tào)機電設備全(quán)部國產化;
(6)噸水裝置製造成本較國外公(gōng)司降低30~40%。
常用技術二:生物法
生物處理是目前廢水處理*常用的(de)方法之一,它(tā)具有(yǒu)應(yīng)用範圍廣、適應性強等特點(diǎn)。化工(gōng)廢水如(rú)染料、農藥、醫藥中間體等含鹽較高的廢水則(zé)給(gěi)生物(wù)處理帶來一定的難度。這類廢(fèi)水含鹽較高,汙染嚴重,必須處理才能排放。況且,此類廢水成分複(fù)雜,不(bú)具備回收價值,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起著促進酶(méi)反應,維持膜(mó)平衡和調節滲透壓的重要作用。但(dàn)鹽濃度過高,會對微生物的生長產生抑製作(zuò)用。主要抑製原因在於:
(1)鹽濃度過高時滲透壓高,使微生物細胞脫水引起細胞原生質分離;
(2)高含鹽情況下因鹽(yán)析作(zuò)用而(ér)使脫氫(qīng)酶活性降低;
(3)高(gāo)氯離子濃度對細菌(jun1)有毒害作(zuò)用;
(4)由於水的密度(dù)增加(jiā),活(huó)性汙泥容易上浮流失。
為此,高含鹽廢水的(de)生物處理需要進行稀釋,通常在低(dī)鹽濃度下(鹽濃度小於1%)運行,造成水(shuǐ)資源的浪費,處理設施龐大、投資增加(jiā),運行費用提高(gāo)。隨著水資源的日趨緊張,*出台的保護(hù)水(shuǐ)資源(yuán)各項法規和收費的實施,給高含鹽廢水處理的企業帶(dài)來了負擔。
生物處理法具有經濟、高效(xiào)、無害(hài)的特(tè)點,鹽含量從(cóng)0提高(gāo)至(zhì)30g/L時,在被馴化(huà)的係統裏有機物(以COD的形式)去除率從97%降至60%,氮(N)的去除率從88%降至68%;在(zài)經過馴化的係(xì)統裏,當鹽的質量濃(nóng)度從5g/L提高至30g/L時(shí),COD去除(chú)率從90%降至71%,N的去除率(lǜ)85%降至70%。
例如常用的生化處理(lǐ)工(gōng)藝,SBR工藝處理含鹽廢水時,通過逐步提高鹽度(dù)的(de)方法馴化出耐高鹽的活性汙泥,進行模擬高鹽(yán)廢水的處理試驗,對鹽度為0和(hé)2%,COD為300mg/L的高鹽廢水進行研究。
結果表明,在每周期12h、曝氣量0.6L/min、平均汙泥濃度在2000-3500mg/L時、汙泥齡為18d條件下,出水COD去(qù)除率變化不大,分(fèn)別為97%和(hé)93%,而相應的出水NH4+-N去(qù)除率從93%降低到72%,表明廢水鹽度增大,對係統的硝(xiāo)化能力有較(jiào)大影響。
而改變進水有機負荷對出水COD去除影響(xiǎng)不大,該係(xì)統耐有(yǒu)機負荷衝擊能(néng)力較強。