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技术讲堂

高含盐废水的处理方式

日期:2022/2/17 22:16:42

                高含盐废水的几种处理方式

染料、农药、制药和日用化工等精细化工生产过程中产生的废水含盐量为3%——10%(以质量计),COD约在50000——150000mg/L范围内。行业内将这类废水统称为高浓度高盐废水,是一种极难处理的废水,对微生物生长的毒害极大。

处理高浓度高盐废水通常是“预处理+蒸发浓缩结晶除盐”工艺。

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,再进入蒸发结晶浓缩除盐系统。该法投资少,运行成本低,但结晶盐产品质量差,难以销售。

2.Fenton 或电-Fenton催化氧化预处理工艺

Fenton试剂由H2O2 Fe2+组成,对高浓度高盐废水中的有机物且有很强的氧化能力,且反应快,投资低。出水经沉淀净化后可实现预处理的目的。

Fenton 或电-Fenton催化氧化预处理要求有特定的环境条件,即PH=2~4,而且产生较多的含铁污泥,出水会有颜色。当原高浓度高盐废水PH值较低时使用较为经济,否则“加酸降PH,加碱中和”的过程将增加运行成本。当含盐原水COD浓度在10000mg/L左右时还可以使用。若浓度过高,则需要多级氧化净化处理,此时Fenton 或电-Fenton催化氧化预处理工艺就没有优势了。

3.双膜法预处理工艺

先利用孔径在20——2000埃的半透膜进行超滤,可以截留蛋白质、各类酶、细菌等胶体物质和大分子物质在浓缩液中,而水、小分子和盐电离成的离子可通过膜。由于透过的水量减少,透过水中盐的浓度有所增加。这时再用1——20的反渗透膜进行过滤,无机盐、糖类、氨基酸、BODCOD等被截留在浓缩液中,水和粒径小于20埃的物质透过。其浓缩液送出蒸发结晶除盐。

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。但运行过程中要特别注意:

1)          超滤前要将含盐高浓度有机废水调为中性,同时去除硬度及SS

2)          原水含盐的浓度在5000mg/L以下,否则透过水量就太低了,脱盐率也降低;

3)          当含盐原水水量较大时,投资会很高;

4)          由于过滤膜要经常水洗、酸洗、碱洗保护,膜的使用寿命也有限,运行成本也相对较高;

5)          最大的问题是截留下来的更高污染的浓缩液的处理,若有利用价值的物质还好,可提取利用。否则就需大量可生化的污水,将其渗合稀释后进行处理。若采用焚烧法,投资及运行成本较高。

6)          对于原水含盐的浓度在5000mg/L以上,经过适当的预处理后,直接进行蒸发结晶除盐即可。没有必要再进行膜处理了。

 

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,在特定的环境条件中进行充分的交联协同反应,可使废水中的环链及长链断开,提高废水的可生化性,创造合适的反应条件,可充分氧化废水中的有机污染物,破坏废水中的胶体、发色基团、发臭基团,去除废水中的BODCODSS、异味、色度。同时去除废水中部分氨氮,但不能去除盐。

由于以臭氧为强氧化剂并复合催化剂和混凝剂,所以在整个去除有机污染物的过程中产生的污泥量较少,而且反应的环境、形式及过程要比Fenton催化氧化预处理工艺简单。可多级串联运行,确保出水达到预期指标。

尤其是今年来臭氧发生技术设备进步很快,设备价格及单位能耗降低,但臭氧浓度提高,其浓度基本不衰减,这使得臭氧强氧化性在污水处理领域得到较充分运用。

含盐高浓度有机废水预处理工艺的选择

A、        水量较大但含盐量低于5000mg/L的废水,可首选双膜法,经浓缩后再除盐;

B、         含盐废水PH值在2~4,可首选Fenton 或电-Fenton催化氧化预处理工艺;

C、         PH值在5以上的高浓度COD且含盐量大于5000mg/L的含盐废水,可首选臭氧、催化、混凝复合预处理工艺;

D、        含盐废水色度高或高氨氮,则必须单独进行脱色或脱氨处理;

E、         几种方法联合进行的预处理

5.蒸发结晶除盐

对于含盐溶液,由于其溶解度不同,其从溶液中结晶析出有两种方案:

1)对于溶解度随温度变化不大的物系,一般采用蒸发溶剂的方法;

2)对于溶解度随温度变化大的物系,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的物系。一般其饱和溶解度要低于单一物系的饱和溶解度;沸点要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,选择卧式螺旋卸料离心机,其出蒸发器溶液含固量应为10%左右;选择双级活塞推料离心机,其出蒸发器溶液含固量应为50%左右。蒸发结晶器的设计是蒸发结晶除盐装置能否正常运行的关键,设计时要考虑以下因素:晶核的形成、过饱和度的控制、短路温差的消除、大颗粒盐的即时分离、强制循环方式和流速、气液分离强度等。


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