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2种高盐废水处理工艺详细分析

发表日期:2020-09-24 14:01文章编辑:国初科技浏览次数: 标签:    

中国水网9月17日讯:主要来源于直接利用海水的工业生产、生活用水和食品加工厂、化工厂及石油和天然气的采集加工等。这些废水中除了含有有机污染物外,还含有大量的无机盐,如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等离子。

高含盐废水是指含有有机物和至少总溶解固体TDS的质量分数≥3.5%的废水,包括高盐生活废水和高盐工业废水。

若未经处理直接排放,势必会对水体生物、生活饮用水和工农业生产用水生产极大的危害。但常规处理方法中盐水浓度不能过高,亟待开发处理更高浓度的高盐废水的工艺技术。

常用技术一:高盐废水低温多效板式蒸发浓缩脱盐

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1、低温多效蒸发浓缩结晶技术

低温多效蒸发浓缩结晶系统,是由相互串联的多个蒸发器组成,低温(90℃左右)加热蒸汽被引入第一效,加热其中的料液,使料液产生比蒸汽温度低的几乎等量蒸发。产生的蒸汽被引入第二效作为加热蒸汽,使第二效的料液以比第一效更低的温度蒸发。这个过程一直重复到最后一效。

第一效凝水返回热源处,其它各效凝水汇集后作为淡化水输出,一份的蒸汽投入,可以蒸发出多倍的水出来。同时,料液经过由第一效到最末效的依次浓缩,在最末效达到过饱和而结晶析出。由此实现料液的固液分离。

低温多效蒸发浓缩结晶系统不仅可以应用于化工生产的浓缩过程和结晶过程,还可以应用于工业含盐废水的蒸发浓缩结晶处理过程中。

在工业含盐废水的处理过程中,工业含盐废水进入低温多效浓缩结晶装置,经过5-8效蒸发冷凝的浓缩结晶过程,分离为淡化水(淡化水可能含有微量低沸点有机物)和浓缩晶浆废液;无机盐和部分有机物可结晶分离出来,焚烧处理为无机盐废渣;不能结晶的有机物浓缩废液可采用滚筒蒸发器,形成固态废渣,焚烧处理;淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。

其主要技术参数如下:

(1)淡化水含盐量(TDS)<10ppm(可能含有微量随蒸汽出来的低沸点有机物);

(2)吨淡化水蒸汽耗量=(1/效数)/90%t/t;

(3)吨淡化水电力消耗2-4kw•h/t(依效数和装置大小而异)。

2、装置结构方案:

(1)低温多效板式蒸发器+管式蒸发结晶器;

(2)冷凝器:管式冷凝器;

(3)除沫型式:每效采用“转角式挡板+旋风复挡+丝网”三级复合除沫系统,确保二次蒸汽(淡化水)清洁;

(4)真空泵为自冷式水环泵;

(5)系统控制:装置的温度、压力、液位、流量为系统自动控制调节。

3、低温多效浓缩结晶装置技术特点:

工艺特点:

(1)该装置采用混程给水,使相同造水吨位装置的吨水电耗较国外工艺减少40%-50%;

(2)由于混程给水,废水从高温效依次进入低温效,浓度逐渐升高,温度逐渐降低。避免了国外工艺中,由低温效向高温效循环给水引起的在高温效给水浓度升高,有效减轻了高温效的结垢和腐蚀情况;

(3)水量在蒸发器上分布均匀,避免了现有装置喷头式给水不均匀易堵塞的缺点;

(4)真空系统采用差压抽气装置,各效间准确形成设计压差,使得装置运行稳定可靠。

结构特点:

(1)采用抽屉式结构,制造装配、检修维护方便;板式蒸发器,拆卸清洗;

(2)采用板式蒸发器,可实现废水高倍浓缩,无机盐可结晶分离;

(3)采用板式蒸发器,模块化设计,便于大规模批量生产,造价低;

(4)装置结构简单,制造工艺性好;

(5)装置配套机电设备全部国产化;

(6)吨水装置制造成本较国外公司降低30~40%。

常用技术二:生物法

生物处理是目前废水处理最常用的方法之一,它具有应用范围广、适应性强等特点。化工废水如染料、农药、医药中间体等含盐较高的废水则给生物处理带来一定的难度。这类废水含盐较高,污染严重,必须处理才能排放。况且,此类废水成分复杂,不具备回收价值,采用其他处理方法成本较高,因此生物处理仍是首选的方法。

无机盐类在微生物生长过程中起着促进酶反应,维持膜平衡和调节渗透压的重要作用。但盐浓度过高,会对微生物的生长产生抑制作用。主要抑制原因在于:

(1)盐浓度过高时渗透压高,使微生物细胞脱水引起细胞原生质分离;

(2)高含盐情况下因盐析作用而使脱氢酶活性降低;

(3)高氯离子浓度对细菌有毒害作用;

(4)由于水的密度增加,活性污泥容易上浮流失。

为此,高含盐废水的生物处理需要进行稀释,通常在低盐浓度下(盐浓度小于1%)运行,造成水资源的浪费,处理设施庞大、投资增加,运行费用提高。随着水资源的日趋紧张,国家出台的保护水资源各项法规和收费的实施,给高含盐废水处理的企业带来了负担。

生物处理法具有经济、高效、无害的特点,盐含量从0提高至30g/L时,在被驯化的系统里有机物(以COD的形式)去除率从97%降至60%,氮(N)的去除率从88%降至68%;在经过驯化的系统里,当盐的质量浓度从5g/L提高至30g/L时,COD去除率从90%降至71%,N的去除率85%降至70%。

例如常用的生化处理工艺,SBR工艺处理含盐废水时,通过逐步提高盐度的方法驯化出耐高盐的活性污泥,进行模拟高盐废水的处理试验,对盐度为0和2%,COD为300mg/L的高盐废水进行研究。

结果表明,在每周期12h、曝气量0.6L/min、平均污泥浓度在2000-3500mg/L时、污泥龄为18d条件下,出水COD去除率变化不大,分别为97%和93%,而相应的出水NH4+-N去除率从93%降低到72%,表明废水盐度增大,对系统的硝化能力有较大影响。

而改变进水有机负荷对出水COD去除影响不大,该系统耐有机负荷冲击能力较强。

 
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