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高含盐有机废水处理工艺流程

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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。


一、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。


二、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。


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三、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;


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;


最大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,则投资和运行成本极高;


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。


四、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。


水量较大且含盐量低于 5000mg/L 的废水可首选双膜法,浓缩以后再除盐;


含盐原水pH值为 2——4 的含盐原水可首选 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;


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:


第一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。


第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。


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