高盐废水的处理方法

随着我国经济的快速发展,高盐废水排放量的增大,使得高盐废水处理难度的加大,如何选择高盐废水处理工艺呢?高盐废水处理工艺有哪些优缺点呢?该如何对这些高盐废水进行处理呢?
高盐废水是指含有有机物和至少3.5%(质量浓度)的总溶解固体物(tds)的废水。这种废水来源广泛,一类是化工、制药、石油、造纸、奶制品加工、食品罐装等多种工业生产过程中,会排放大量废水,水中不但含有很多高浓度的有机污染物,伴随着大量钙、钠、氯、硫酸根等离子。另一类是为了充分利用水资源,部分沿海城市直接利用海水作为工业生产用水或是冷却水。
1.加药混凝—气浮、沉淀传统预处理工艺
当含盐原水 cod 浓度在 5000mg/l以下,而且对结晶盐质量没有要求时,传统工艺是将含盐原水经过“调节—加药混凝—气浮、沉淀” 预处理后,再进入“蒸发浓缩结晶除盐系统”。该方法投资少,运行成本低,但结晶盐质差,难销售。
2.fenton或电—fenton 催化氧化预处理工艺
fenton 试剂含有 h2o2和 fe2+,对废水中有机污染物具有很强的氧化能力,且反应速度快,投资低,出水经沉淀净化后可实现预处理目的。
但 fenton 或电——fenton 催化氧化工艺要求特定的反应条件:ph 值 2——4,而且产生较多含铁污泥,出水会有颜色。当含盐原水 p h 值偏低时使用较经济,否则“加酸降 p h,加碱中和”的过程增加运行成本。cod浓度在 10000 mg/l左右尚好,如过高,就要多级氧化净化处理,fenton 工艺就无优势了。
3.双膜法预处理工艺
先利用孔径在 20——2000ao(10-6.5-10-4.5cm)的半透膜进行超滤,可截留蛋白质、各类酶、细菌等胶体物质和大分子物质在浓缩液中,而水、溶剂、小分子和形成盐的离子则可通过膜,进入透过水中。
由于透过水水量减少,而盐量没变,所以透过水含盐浓度增加。这时再用孔径在 1——20ao(10-7.5-10-6.5cm)的半透膜进行反渗透,无机盐、糖类、氨基酸、bod、cod 等被截留在浓缩液中,只有水和溶剂进入透过水中,盐在浓缩液中浓度进一步增加,送去蒸发结晶除盐。
双膜法除盐的优势在于大幅度降低了蒸发结晶除盐的水量,从而明显降低蒸发结晶除盐的运行成本和投资。但要注意以下问题:
超滤前要调 p h 为中性、去硬度、去 ss 净化等;
原水含盐量在 5000mg/l以下,否则透过水量就太低了,脱盐率也降低;
当含盐原水水量大时投资会很高;
由于膜要经常水洗、酸洗、碱洗保护,膜的使用寿命也有限,运行成本也是比较高的;
的问题是截留下的更高污染的浓缩液怎么办?!如能提取有价物质或有大量可生化废水稀释一起处理还好,否则,如回用会增加污染积累;如焚烧,则投资和运行成本;
对含盐量超过 5000mg/l的废水可直接蒸发结晶除盐了,再用膜法没什么意义,但是要提醒的是:蒸发结晶除盐前还是要进行有效预处理的。
4.臭氧/催化/混凝复合预处理工艺
以臭氧为强氧化剂并复合催化剂和混凝剂,在特定的环境中进行充分的交联协同反应,可使废水中的环链和长链断开,提高废水的可生化性。
创造合适的反应条件,也可充分地氧化废水中溶解的有机污染物,破坏废水中的胶体、发色团、发臭团,去除废水中的 cod、bod、ss、异味和一些颜色,但不能去除盐份和较多的氨氮。
由于以臭氧为强氧化剂并复合氧化性质的催化剂和混凝剂,所以在整个去除有机污染物的过程中产生的泥量很少,而且反应环境、形式与过程都比 fenton工艺简单的多,可多级串联运行,确保出水达到预期指标。
尤其是近些年臭氧发生技术设备进步很快,不但单机产量达到几十kg/h,价格降低,能耗也从20kw/kg 臭氧逐步降低到 7.520kw/kg臭氧,氧气源臭氧发生浓度从 160mg/l增加到 210160mg/l,浓度衰减也从每年 20——40%降低到基本不衰减,这使得臭氧这一氧化性得以在污水处理领域工业化运行使用。
含盐废水预处理工艺该如何选择:
水量较大且含盐量低于 5000mg/l 的废水可双膜法,浓缩以后再除盐;
含盐原水 p h 值为 2——4 的含盐原水可 fenton工艺预处理;
ph 值5以上的高浓 cod 且含盐量大于 5000mg/l的含盐废水可选臭氧/催化/混凝复合预处理工艺;
含盐原水色度高或氨氮高,则必须单独进行脱色和脱氨处理;
或者几种方法结合进行预处理。
5.蒸发结晶除盐工艺
对于含盐溶液,由于其溶解度的不同,其从溶液中结晶析出有两种方案,是对于溶解度随温度不大的物系,一般采用蒸发溶剂的方法,二是溶解度随温度变化较大的物系,一般采用冷却溶液的方法。
含盐废水一般均为多种盐的混合物,由于同离子效应的存在,其溶解度曲线和溶液的沸点均不同于单一物系,一般其饱和溶解度要低于单一物系的饱和溶解度,沸点高于同浓度下单一物系的沸点。所以要准确掌握多组分盐的溶解度和沸点必须通过实验求得,这是蒸发除盐设计的关键所在。
对于蒸发除盐浓缩终点的设计,主要取决于后续分离设备的匹配,选用卧式螺旋卸料离心机,其出蒸发器溶液含固量应为 10%左右,选用双级活塞推料料离心机,其出蒸发器溶液含固量为 50%左右。
蒸发结晶器的设计是蒸发除盐装置能否正常运行的关键,设计时要考虑以下因素:晶核的生成、过饱和度的控制、短路温差的消除、大颗粒盐的即时分离、强制循环的方式和流速、气液分离强度等。
关键词:催化剂 混凝剂 分离设备 卸料离心机 蒸发器

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