行业专项 进展:高含盐有机废水研究 [复制链接]

1554 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。; Q% u- M6 a7 U1 z4 {

1 R6 ?, Q9 ]! B/ y$ J. x8 e+ Z* Z( G- T: g! {/ i* I7 j
一、加药混凝—气浮、沉淀传统预处理工艺( c% E' d8 A/ w3 D) f

, U/ x; D3 y. b9 v' d9 i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。, r7 q$ I9 W  i+ K% X% u, ?
: f7 {1 Y5 f7 [
二、Fenton或电—Fenton 催化氧化预处理工艺
' ~4 {7 k; F+ g5 n) w9 g3 C& o( x& @: ]3 ?) _
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。
& ?0 {& {) I7 ]" U* R8 u
( n5 C. w& _3 p7 D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。
. v+ f1 s; E( p. M% B/ p3 n% H
) c$ Y( Z, }& M" s3 ~4 D 环保之家.JPG * f  Q1 }" U5 E3 X
$ J1 F" e% l8 t
( _7 D# |. y$ c8 p# l  _0 l  d. n% w
三、双膜法预处理工艺
/ y# s6 X( @! W- N2 x% t. w3 {, S2 o" [3 M7 j
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。, e5 o  b& g! F

0 B6 z9 E# I2 u/ n4 p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 d0 N/ \% Y8 i* V& I5 g- Q1 R: y' X* N7 v* ]/ k. f7 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:
& i! P! k% A  }; R" E, c1 ~4 R
  o3 |6 E5 n8 Q5 }超滤前要调 p H 为中性、去硬度、去 SS 净化等;
/ B7 ]! k6 {* j' T) T: U+ J  i: l4 m% z9 i2 c, |
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;
$ R; j' W, i3 V% c% ?1 e, u7 C1 W" X' U: O9 M: V
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;- V9 U5 K) t: Z( C# G
2 y+ {' _* ~$ {& u6 {' B
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;9 F  d; U7 `4 P6 V+ E& P5 W
2 t" \* F8 ?4 y  o$ C
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。
8 ~  Z& {4 ~7 [. I0 P/ n& H- z9 K& u) ^) E" T9 {: Z
四、臭氧/催化/混凝复合预处理工艺$ q1 F2 A) i: h; ?/ L! f% I7 N
6 e4 S, T% B8 P; W
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。% Y8 q/ X; H" G( d6 M! O9 Z- ~5 V. t

& y- t6 ?( z& d( ], R0 P& w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。; c, M1 V2 {& g9 x

: I; |8 k( V0 S  J8 X) b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。% M0 H: X& I0 e" [: H

  i- o/ a. `% [/ Q# @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;4 x1 z9 N8 u" [# _, h  a) a. M
; d$ a; Q! x; P7 v; a
含盐原水pH值为 2——4 的含盐原水可首选 Fenton工艺预处理;" G$ F2 P, a3 ]
6 @; o" v* H& q  ~
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;, V  f& N' }$ T" G+ X

1 }5 @( s" ~2 a, A0 X/ E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;
" a9 }. G, K+ P; ^! [5 u
0 X, C2 k* ]6 K" L% J* G$ `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:
5 o, _6 }- J1 w: B1 g
% Q% y! Q% Q$ s' I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。
( n* e, @4 {3 F! w. Z+ s3 J: H8 \$ ^% i
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。, t5 H2 `5 P  {0 M6 J

) R1 R2 f* ?  Y1 I$ _( ~0 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。
) q6 B' ?% _7 F; D2 Q  Z9 O5 {2 |" J/ u
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。. n  @% [; E5 P/ G
4 y' _0 L6 H0 `. a# y
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。# {5 n+ V) k( P8 `
2 A5 e7 ~5 P- G* }# l6 n' U" T: X

© 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

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