高鹽廢水處理方法技術

2021-01-14 汙水處理工作室



隨著我國經濟的快速發展,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缺點呢?該如何對這些高鹽廢水進行處理呢?


高鹽廢水是指含有有機物和至少3.5%(質量濃度)的總溶解固體物(TDS)的廢水。這種廢水來源廣泛,一類是化工、製藥、石油、造紙、奶製品加工、食品罐裝等多種工業生產過程中,會排放大量廢水,水中不但含有很多高濃度的有機汙染物,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生產用水或是冷卻水。



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、沉澱」 預處理後,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。


Fenton或電—Fenton 催化氧化預處理工藝


Fenton 試劑含有 H2O2和 Fe2+,對廢水中有機汙染物具有很強的氧化能力,且反應速度快,投資低,出水經沉澱淨化後可實現預處理目的。

但 Fenton 或電——Fenton 催化氧化工藝要求特定的反應條件:pH 值 2——4,而且產生較多含鐵汙泥,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,加鹼中和」的過程增加運行成本。COD濃度在 10000 mg/L左右尚好,如過高,就要多級氧化淨化處理,Fenton 工藝就無優勢了。





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。

由於透過水水量減少,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、胺基酸、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,送去蒸髮結晶除鹽。

雙膜法除鹽的優勢在於大幅度降低了蒸髮結晶除鹽的水量,從而明顯降低蒸髮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 淨化等;

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;

由於膜要經常水洗、酸洗、鹼洗保護,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汙染的濃縮液怎麼辦?!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,如回用會增加汙染積累;如焚燒,則投資和運行成本極高;


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



以臭氧為強氧化劑並複合催化劑和混凝劑,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汙染物,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。

由於以臭氧為強氧化劑並複合氧化性質的催化劑和混凝劑,所以在整個去除有機汙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,確保出水達到預期指標。


水量較大且含鹽量低於 5000mg/L 的廢水可首選雙膜法,濃縮以後再除鹽;

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 且含鹽量大於 5000mg/L的含鹽廢水可選臭氧/催化/混凝複合預處理工藝;

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;



對於含鹽溶液,由於其溶解度的不同,其從溶液中結晶析出有兩種方案:


第一是對於溶解度隨溫度不大的物系,一般採用蒸發溶劑的方法。


第二是溶解度隨溫度變化較大的物系,一般採用冷卻溶液的方法。


含鹽廢水一般均為多種鹽的混合物,由於同離子效應的存在,其溶解度曲線和溶液的沸點均不同於單一物系,一般其飽和溶解度要低於單一物系的飽和溶解度,沸點高於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。

對於蒸發除鹽濃縮終點的設計,主要取決於後續分離設備的匹配,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。

蒸髮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、大顆粒鹽的即時分離、強制循環的方式和流速、氣液分離強度等。

轉載:化工707


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