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高鹽有機廢水主要具有以下特點:成分復雜、毒性大、具有強酸或強堿性;有機污染物含量高,COD高達十甚至幾百克每升,鹽的質量分數通常在5%以上,甚至達到20%;色度高、有異味,有些廢水發黑且散發出刺鼻惡臭。
一、高鹽有機廢水*處理技術。目前高鹽有機廢水的處理技術主要有嗜鹽生物法、膜分離法、電化學法、濕式催化氧化法、焚燒法和蒸發聯合法等。
1.生物法是應用為普遍的廢水處理技術,但當廢水中鹽的質量分數>1%時,普通微生物細胞易失活,影響處理效果。因此培養和馴化出耐鹽含量很高的嗜鹽微生物以及開發適用于嗜鹽微生物的生物反應器是目前研究的熱點與重點。但如何提高高鹽環境下脫氮、除磷效果以及在鹽分波動較大的情況下,系統穩定運行等方面仍面臨巨大的挑戰。
2.膜分離法是采用納濾或反滲透對高鹽有機廢水進行濃縮脫鹽。但當給水污染物含量較高時,需要預處理,否則廢水中的懸浮體及有機物等雜質易堵塞、污染膜,降低膜的使用壽命,且后產生的濃液仍然無法處理。
3.電化學法適用于處理COD為0.01~1g/L的低含量有機廢水,雖然在高鹽的條件下有利于降低能耗,但金屬極板易損耗,更換頻繁。
4.濕式催化氧化法(CWAO)適用于處理COD為20~200g/L的含鹽有機廢水,但該技術對多氯聯苯、低級竣酸等有機物的去除效果不好,在反應過程中有可能產生有毒的中間產物,處理不*。
5.其他高級氧化技術尚處在理論研究和實驗室小試階段,在工程上得到應用尚需一段時間。
6.焚燒法。焚燒法是指在800~1 000 ℃的高溫條件下,廢水中可燃或需助燃的有機物與空氣中的氧劇烈反應產生水、CO2、無機物灰分以及熱能,達到無害*的過程。焚燒過程主要包括預處理、高溫焚燒、熱量回收及煙氣處理等。預處理是通過中和廢水、摻混燃料、調整粘度等手段使廢水易于霧化,提高有機物的燃燒去除率。高溫焚燒是整個焚燒法的核心工藝,常用的焚燒設備有液體噴射焚燒爐、回轉窯焚燒爐、流化床焚燒爐和旋轉流化床焚燒爐,我國主要以流化床作為主要的焚燒爐型。熱量回收主要是將有機物燃燒產生的能量回收用于廢水的加熱或余熱發電;煙氣處理的目的是通過過濾、洗滌除去尾氣中的粉塵、有毒廢氣,防止煙氣產生二次污染。
7.蒸發聯合法。蒸發結晶是當今實現高鹽有機廢水*的另一主要技術,但采用單一的蒸發結晶很難得到可以直接回用的純凈蒸發冷凝水和純度較高的固體鹽分,因為大多數廢水成分復雜,低沸點的有機物會蒸發到冷凝水中,需經過生化或吸附處理后才可達標排放;濃縮液需采用離心分離等處理方法回收廢水中的鹽分;殘留的高含量有機母液需采用焚燒、化學氧化或蒸發塘等方法處理??梢?,蒸發結晶技術必須和其他技術聯合起來處理復雜高鹽有機廢水,才能實現廢水的*。
當廢水中有機物含量較高時,可采用蒸發結晶-焚燒技術來處理廢水實現*,而且流程簡單,處理*。Kaul等采用多效蒸發結晶-焚燒技術處理高鹽有機酸廢水。廢水中主要含H酸,COD為120g/L、硫酸鈉的質量分數20%,廢水通過四效強制循環蒸發器進行蒸發濃縮,濃縮液過濾得到硫酸鈉晶體,重新用于H酸的生產;濾液在以油為輔助燃料的條件下焚燒至*分解,實現廢水的*??追宓纫哉舭l結晶-焚燒法處理化工廠高含量醫藥中間體廢液,廢水總體COD≥180g/L,無機鹽的質量濃度為188.8g/L,廢液經過三效蒸發器蒸發,濃縮液結晶得到固體鹽,蒸發冷凝液與廠區其他污水合并進入生化反應池,處理達標后外排或回用;殘渣液進入焚燒爐焚燒。運行成本合計37.1元/t。
對于水量較大、有機物和鹽分較低的有機廢水,直接采用蒸發處理,設備投資較大,往往先通過膜法進行濃縮,減少后續的蒸發處理水量。中煤集團某企業廢水采用石灰軟化預處理+UF+RO+SCRM膜+四效蒸發等工藝處理后產水達到該廠回用要求,濃水排放至蒸發塘曬干,終實現廢水近*。通過SCRM膜的濃縮,可將蒸發裝置的進水量從40m3/h減少至10m3/h,鹽的質量分數從2%提高到6%,使得蒸發器的投資及運行費用節約75%。
對于蒸發冷凝液的出水水質要求較高的企業,蒸發冷凝液還要聯合生化法、膜法、吸附法等方法對其進行深度處理。某企業高含鹽有機廢水首先通過三效蒸發器蒸發,得到的冷凝液進入MBR+RO系統去除剩余有機物和鹽分。運行結果表明,蒸發冷凝液經生化、膜處理后出水滿足該企業用水要求。
綜上所述,焚燒法尤其適合低鹽高有機物含量廢水,蒸發結晶法適宜處理高鹽低有機物含量廢水,因為有機物含量過高,在蒸發器內產生較多氣泡導致傳熱效果下降,而且濃縮液中的有機物和鹽分易形成類似“漿糊”的混合物,不易結晶分離;當廢水量較大、鹽分較低時,應采用膜濃縮等方法對廢水進行濃縮減量,提高鹽含量后再進行蒸發結晶,以便減少蒸發結晶設備的投資。總之,到底采用焚燒法還是蒸發結晶法或者2者的聯合技術要視具體的水質、投資而定。四川新農村飲用水安全緩釋消毒器設備價格