高含鹽廢水是指含有(yǒu)有機物和至少總溶解固體TDS的質量分數≥3.5%的廢水,包括高鹽生活廢水和(hé)高鹽工業廢水。
主要來源(yuán)於(yú)直接利用海水的工業(yè)生產、生活用水和(hé)食品加工廠、化(huà)工廠及石油和天(tiān)然氣的采集加工等。這些(xiē)廢水中除了含有有機汙染物外,還含有大量的(de)無機(jī)鹽,如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等離子。
若未經處理直接排放,勢必會對水體生物、生活飲用水和工農業生產用水(shuǐ)生產極大的危害。但常規處理方法中鹽水濃度不能過高,亟待開發處理(lǐ)更高濃度(dù)的(de)高鹽廢水的工藝技(jì)術。
常用技術一:高鹽廢水低溫多效板式蒸發濃縮脫鹽
1、低溫多效(xiào)蒸發濃縮結晶技術(shù)
低溫多效蒸發濃(nóng)縮結晶係(xì)統,是由(yóu)相互串聯(lián)的多個蒸發(fā)器組成,低溫(90℃左右)加熱蒸汽被引(yǐn)入*效,加熱其(qí)中的料液,使料液產生比蒸汽溫度低的幾乎等量蒸發。產生的蒸汽被引入第二(èr)效(xiào)作為加熱蒸汽,使第二效的料液以比*效更低的溫(wēn)度蒸發。這個過程一直重(chóng)複到*後一效(xiào)。
*效凝水返回熱源(yuán)處,其它(tā)各效凝水匯集後作為淡化水輸出,一(yī)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(xiào)到*末效的依次濃縮,在(zài)*末效達到過飽和而結晶析出。由此實現料液的固(gù)液分離。
低溫多效蒸發濃縮結晶(jīng)係統不(bú)僅可以(yǐ)應用於化工生產的濃縮過程和(hé)結晶過程,還可以(yǐ)應用於工業含鹽廢水(shuǐ)的蒸發濃縮結晶處理過程中。
在工(gōng)業含鹽(yán)廢水的處理過(guò)程中,工業含鹽廢水進入低溫多效濃(nóng)縮(suō)結晶裝置,經過(guò)5-8效蒸發冷凝的濃縮結晶過程,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可結晶分離出(chū)來,焚燒處理為(wéi)無機鹽廢渣;不能結晶的有機物濃縮廢液可采用滾(gǔn)筒蒸發器,形成固(gù)態廢渣,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(shù)如下:
(1)淡化水含鹽量(TDS)<10ppm(可能(néng)含有微量隨(suí)蒸汽出(chū)來的低沸點有機物);
(2)噸淡化水蒸汽耗(hào)量=(1/效數)/90%t/t;
(3)噸淡化水電力消耗2-4kw•h/t(依效數和裝置大小而異)。
2、裝置結構方案:
(1)低溫(wēn)多效板式蒸發器+管式蒸發結晶器;
(2)冷凝器:管式冷凝器;
(3)除沫型式:每效采用“轉角式擋板+旋風(fēng)複擋+絲網”三(sān)級複合除沫係統,確保二次蒸汽(淡化水)清潔;
(4)真空泵為自冷式水環泵(bèng);
(5)係統控(kòng)製:裝置的溫度、壓力、液位、流量為係統自動控製(zhì)調節。
3、低溫(wēn)多效濃縮結晶裝置技術特點:
工藝特點(diǎn):
(1)該裝置采用混程給水,使相同造水(shuǐ)噸位裝置的噸(dūn)水電耗較國外工藝減少(shǎo)40%-50%;
(2)由於混程給水,廢水從高溫效依(yī)次進入低(dī)溫效,濃度逐漸升高,溫(wēn)度逐漸降低。避免了國外工藝中,由低溫效向高溫效循環(huán)給水引起(qǐ)的在高溫(wēn)效給水濃度升高,有效減輕了高溫(wēn)效的結垢和腐蝕情況(kuàng);
(3)水量在蒸發器上分布均勻,避免了現有裝置噴頭式給水不均勻易堵塞(sāi)的缺點(diǎn);
(4)真空係統采用差壓抽氣裝置,各效間準確形成(chéng)設計壓差,使得裝置運行穩定可靠。
結構特點:
(1)采用抽屜式(shì)結構,製造裝配、檢修維護方便;板式蒸發器,拆卸(xiè)清洗;
(2)采用板式蒸發器,可(kě)實現廢水高倍濃縮,無機鹽可結晶分離;
(3)采用板式蒸發器,模塊化設計,便於大規模批量生產,造價低;
(4)裝(zhuāng)置結構(gòu)簡單(dān),製造(zào)工藝性好;
(5)裝置配套機電設(shè)備全部(bù)國產化;
(6)噸水(shuǐ)裝置製造成本較國外公司降低30~40%。
常用技術二:生物法
生物處(chù)理是目前廢水處理*常用(yòng)的方(fāng)法之一,它具有應(yīng)用範圍廣(guǎng)、適應性強(qiáng)等特點。化(huà)工廢水如染料、農藥、醫藥中間體等含鹽較(jiào)高的廢水則給生物處理帶來一定的難度(dù)。這類廢水含鹽較高,汙染嚴重,必須處理才能排放。況且,此類廢水成分複雜(zá),不具備回收價值,采用其他處理方法成本較高,因此生物處理(lǐ)仍是*選的方法。
無機鹽(yán)類在微生物生長過程(chéng)中起著(zhe)促進酶反(fǎn)應,維持膜平衡和調節滲透壓的重要作(zuò)用(yòng)。但鹽濃度過高,會對微生物的生長產生抑製作用。主要抑製原因在於:
(1)鹽濃度過高(gāo)時滲透壓高,使微生物細胞脫水引起細胞(bāo)原生(shēng)質分離;
(2)高含鹽情況下因鹽析(xī)作用而使脫氫酶活性降低;
(3)高氯(lǜ)離子濃度(dù)對細菌有(yǒu)毒害作用;
(4)由於水的密度增加,活(huó)性汙泥容易上浮流失(shī)。
為此,高含(hán)鹽廢水的生(shēng)物處理需要(yào)進行稀釋(shì),通常(cháng)在低(dī)鹽濃度(dù)下(鹽濃度小於1%)運行,造成水資源的浪(làng)費,處理設施龐(páng)大(dà)、投資增加,運行費用提高。隨著水資源的日趨緊張,*出台的保護水資源各項法規和收費的實施,給高含鹽廢水處理的(de)企業帶來了負擔。
生物(wù)處(chù)理法具有經(jīng)濟、高效、無害的特點,鹽含量從0提高至30g/L時,在被馴化的係統裏有機物(以COD的形式)去除率從97%降至60%,氮(N)的去除率從88%降至68%;在經過馴化的(de)係統裏,當鹽的質量濃度從5g/L提高(gāo)至30g/L時(shí),COD去除率從90%降至71%,N的去除率85%降至70%。
例如常用的生化處理工藝,SBR工藝處理含鹽廢水時,通過逐步提高鹽度的方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(yán)度為0和2%,COD為300mg/L的高鹽廢水進行研(yán)究。
結(jié)果表明(míng),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(jiàn)下,出水COD去除率變化不大(dà),分別為97%和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,對係統的硝化能力有較大影響。
而改(gǎi)變進水有機負荷對出水COD去除影響不大(dà),該係統耐有機負荷衝擊能(néng)力較強。