隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高鹽廢水排放量的增大，使得高鹽廢水處理難度的加大，如何選擇高鹽廢水處理工藝呢?高鹽廢水處理工藝有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢?該如何對(duì)這些高鹽廢水進(jìn)行處理呢?
高鹽廢水是指含有有機(jī)物和至少3.5%(質(zhì)量濃度)的總?cè)芙夤腆w物(TDS)的廢水。這種廢水來(lái)源廣泛，一類是化工、制藥、石油、造紙、奶制品加工、食品罐裝等多種工業(yè)生產(chǎn)過程中，會(huì)排放大量廢水，水中不但含有很多高濃度的有機(jī)污染物，伴隨著大量鈣、鈉、氯、硫酸根等離子。另一類是為了充分利用水資源，部分沿海城市直接利用海水作為工業(yè)生產(chǎn)用水或是冷卻水。
1.加藥混凝—?dú)飧?、沉淀傳統(tǒng)預(yù)處理工藝
當(dāng)含鹽原水 COD 濃度在 5000mg/L以下，而且對(duì)結(jié)晶鹽質(zhì)量沒有要求時(shí)，傳統(tǒng)工藝是將含鹽原水經(jīng)過“調(diào)節(jié)—加藥混凝—?dú)飧?、沉? 預(yù)處理后，再進(jìn)入“蒸發(fā)濃縮結(jié)晶除鹽系統(tǒng)"。該方法投資少，運(yùn)行成本低，但結(jié)晶鹽質(zhì)差，難銷售。
2.Fenton或電—Fenton 催化氧化預(yù)處理工藝
Fenton 試劑含有 H2O2和 Fe2+，對(duì)廢水中有機(jī)污染物具有很強(qiáng)的氧化能力，且反應(yīng)速度快，投資低，出水經(jīng)沉淀凈化后可實(shí)現(xiàn)預(yù)處理目的。
但 Fenton 或電——Fenton 催化氧化工藝要求特定的反應(yīng)條件：pH 值 2——4，而且產(chǎn)生較多含鐵污泥，出水會(huì)有顏色。當(dāng)含鹽原水 p H 值偏低時(shí)使用較經(jīng)濟(jì)，否則“加酸降 p H，加堿中和"的過程增加運(yùn)行成本。COD濃度在 10000 mg/L左右尚好，如過高，就要多級(jí)氧化凈化處理，F(xiàn)enton 工藝就無(wú)優(yōu)勢(shì)了。
3.雙膜法預(yù)處理工藝
先利用孔徑在 20——2000Ao(10-6.5-10-4.5cm)的半透膜進(jìn)行超濾，可截留蛋白質(zhì)、各類酶、細(xì)菌等膠體物質(zhì)和大分子物質(zhì)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(jìn)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(shí)再用孔徑在 1——20Ao(10-7.5-10-6.5cm)的半透膜進(jìn)行反滲透，無(wú)機(jī)鹽、糖類、氨基酸、BOD、COD 等被截留在濃縮液中，只有水和溶劑進(jìn)入透過水中，鹽在濃縮液中濃度進(jìn)一步增加，送去蒸發(fā)結(jié)晶除鹽。
雙膜法除鹽的優(yōu)勢(shì)在于大幅度降低了蒸發(fā)結(jié)晶除鹽的水量，從而明顯降低蒸發(fā)結(jié)晶除鹽的運(yùn)行成本和投資。但要注意以下問題：
超濾前要調(diào) 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(dāng)含鹽原水水量大時(shí)投資會(huì)很高;
由于膜要經(jīng)常水洗、酸洗、堿洗保護(hù)，膜的使用壽命也有限，運(yùn)行成本也是比較高的;
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(jià)物質(zhì)或有大量可生化廢水稀釋一起處理還好，否則，如回用會(huì)增加污染積累;如焚燒，則投資和運(yùn)行成本;
對(duì)含鹽量超過 5000mg/L的廢水可直接蒸發(fā)結(jié)晶除鹽了，再用膜法沒什么意義，但是要提醒的是：蒸發(fā)結(jié)晶除鹽前還是要進(jìn)行有效預(yù)處理的。
4.臭氧/催化/混凝復(fù)合預(yù)處理工藝
以臭氧為強(qiáng)氧化劑并復(fù)合催化劑和混凝劑，在特定的環(huán)境中進(jìn)行充分的交聯(lián)協(xié)同反應(yīng)，可使廢水中的環(huán)鏈和長(zhǎng)鏈斷開，提高廢水的可生化性。
創(chuàng)造合適的反應(yīng)條件，也可充分地氧化廢水中溶解的有機(jī)污染物，破壞廢水中的膠體、發(fā)色團(tuán)、發(fā)臭團(tuán)，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(qiáng)氧化劑并復(fù)合氧化性質(zhì)的催化劑和混凝劑，所以在整個(gè)去除有機(jī)污染物的過程中產(chǎn)生的泥量很少，而且反應(yīng)環(huán)境、形式與過程都比 Fenton工藝簡(jiǎn)單的多，可多級(jí)串聯(lián)運(yùn)行，確保出水達(dá)到預(yù)期指標(biāo)。
尤其是近些年臭氧發(fā)生技術(shù)設(shè)備進(jìn)步很快，不但單機(jī)產(chǎn)量達(dá)到幾十kg/h，價(jià)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(fā)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，這使得臭氧這一氧化性得以在污水處理領(lǐng)域工業(yè)化運(yùn)行使用。
含鹽廢水預(yù)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 Fenton工藝預(yù)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(fù)合預(yù)處理工藝;
含鹽原水色度高或氨氮高，則必須單獨(dú)進(jìn)行脫色和脫氨處理;
或者幾種方法結(jié)合進(jìn)行預(yù)處理。
5.蒸發(fā)結(jié)晶除鹽工藝
對(duì)于含鹽溶液，由于其溶解度的不同，其從溶液中結(jié)晶析出有兩種方案，是對(duì)于溶解度隨溫度不大的物系，一般采用蒸發(fā)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。
含鹽廢水一般均為多種鹽的混合物，由于同離子效應(yīng)的存在，其溶解度曲線和溶液的沸點(diǎn)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(diǎn)高于同濃度下單一物系的沸點(diǎn)。所以要準(zhǔn)確掌握多組分鹽的溶解度和沸點(diǎn)必須通過實(shí)驗(yàn)求得，這是蒸發(fā)除鹽設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。
對(duì)于蒸發(fā)除鹽濃縮終點(diǎn)的設(shè)計(jì)，主要取決于后續(xù)分離設(shè)備的匹配，選用臥式螺旋卸料離心機(jī)，其出蒸發(fā)器溶液含固量應(yīng)為 10%左右，選用雙級(jí)活塞推料料離心機(jī)，其出蒸發(fā)器溶液含固量為 50%左右。
蒸發(fā)結(jié)晶器的設(shè)計(jì)是蒸發(fā)除鹽裝置能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮以下因素：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(shí)分離、強(qiáng)制循環(huán)的方式和流速、氣液分離強(qiáng)度等。
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