行业专项 进展:高含盐有机废水研究 [复制链接]

1662 0
京东
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。
7 k( |* D; |+ U! a* K0 x, n/ Y/ a4 f# x6 B" v
+ I: L& Y* |+ r1 e! T, \
一、加药混凝—气浮、沉淀传统预处理工艺
' m" S7 i) D5 q5 Y. B& m$ L" X: ^- W0 q  z' F' |. E* @* `
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。/ V$ ?5 w, @9 v" {

8 U9 ?( H# u; l: [二、Fenton或电—Fenton 催化氧化预处理工艺' _4 W9 {7 C* M/ Q* H9 D0 R" I0 e
- B: h, H' X1 B+ m( Y7 T
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。
& _5 C# L( W5 T# N/ r7 D  J' \' b4 M- Y) j# j1 E8 r" f# ^& _
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。# i. e2 I  g7 p/ i" z4 L- S% M
7 Y8 S* x, j0 ^8 }$ y5 d
环保之家.JPG
$ Y" [2 P4 z, Z5 X5 c" ^$ V- d# i& p8 G4 y+ T% A. ^" E

/ l' J- @# z% f1 ?9 J2 e三、双膜法预处理工艺
' S5 j: C. \( l5 q' Z2 r' j5 D7 i% j8 a2 s; k' ]1 I" ~6 G- [  ?
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。* H! m. l/ @8 f+ e2 V
$ r2 J6 F3 x) U4 z7 |! s
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。
2 `3 I1 C; |2 a4 O" M0 y& H- ~! y, ^7 k' s# \* {7 G1 k! \6 e
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:
2 a, ^" m' A5 V9 G8 c8 e. h
# V1 L+ q4 U* X0 B超滤前要调 p H 为中性、去硬度、去 SS 净化等;
+ [0 ^  X. @2 ~+ J4 g5 g5 J5 S: ]) F, R( m5 C( x1 i
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;
- ]% u  t; @2 c' P2 K/ w2 n& a3 c: h# q& W5 n
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;
$ L7 [( _3 H- w& Z) x9 O5 p( G- @# t+ t( b6 e
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;
# l2 I2 P" h9 m) M, s, r
  N2 \& f( o3 z, y: ~' U* o- |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。1 x, L6 C/ h3 e% o0 H
' V) ?2 q& n3 I1 E# j9 O% r
四、臭氧/催化/混凝复合预处理工艺
. D& X, o4 U4 p7 e$ k- X
4 `" ~2 H$ C$ ]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。! _+ Y( H9 b! B, L- V

! a+ Z& t$ F4 m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。
4 _' _1 Q+ ]- e% p3 @. b: q3 d3 V0 m% J* k8 |: o; b9 @. f
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。
( Z4 w1 }: e$ U: x$ ^+ b. p
/ z7 X) s. X$ Y4 I- _! P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;8 s# E; O6 T1 P; R. r

5 w; z- ~3 K0 Z  @$ `含盐原水pH值为 2——4 的含盐原水可首选 Fenton工艺预处理;
6 o' C" y' Y3 U) f: h! D  U  ~: d( {  t9 j; }& f8 k# \/ S
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;0 \  t4 s3 C; g- H9 ]0 B  h

' \5 A* Z7 D5 c+ y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;3 H: |1 R1 C( z6 M8 T  Q* Q! E) O
0 U; C, `2 V4 a2 o
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:* A5 b5 N) I9 a$ l0 I7 x1 v9 m+ Y
/ U2 B+ T2 j& F
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。0 a0 k* H' p+ R( p$ t  g
  k( F( A2 _7 _9 b( J$ E
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。
1 C  T+ I7 _: I7 ?* r% h4 x& N* N/ O: h
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。7 r: c" H% G! `/ q( _
/ Q! T7 Z8 i# R# C( B6 U( r
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。
: C9 T; O! J! \8 f8 H5 {" J
# p6 O5 y; y$ h) Z2 F  f% S2 ^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。7 m/ `  T6 i% g& q

- G) C% ]/ I" u1 j' Z

© 声明:本文仅表作者或发布者个人观点,与环保之家[2TECH.CN]无关。其原创性及陈述文字、内容、数据及图片均未经证实,对本文及其全部或部分内容、图片、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,仅做参考并自行核实。如有侵权,请联系我们处理,在此深表歉意。

举报 使用道具 回复

您需要登录后才可以回帖 登录 | 中文注册

本版积分规则

浏览过的版块

更多

客服中心

2121-416-824 周一至周五10:30-16:30
快速回复 返回顶部 返回列表
现在加入我们,拥有环保之家一站式通行证!马上 中文注册 账号登陆