如皋高鹽污水處理設(shè)備一體化污水凈化裝置

高鹽廢水處理是現(xiàn)階段工業(yè)發(fā)展面臨的重大環(huán)保問(wèn)題。綜合利用是解決高鹽廢水瓶頸的重要路徑。高鹽廢水回用技術(shù)的應(yīng)用是取得顯著經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益的重要保障。本文基于高鹽廢水處理現(xiàn)狀及研究進(jìn)展展開(kāi)論述。

現(xiàn)階段，規(guī)模化處理高鹽廢水仍然存在處理效率低、運(yùn)行成本高的特點(diǎn)，還存在很多需要突破和解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。例如，采用正滲透法處理高鹽廢水時(shí)，正滲透膜和汲取液等核心問(wèn)題仍未很好解決；如何提高反滲透處理的水量，如何延長(zhǎng)膜件的使用壽命，如何有效防止膜污染等問(wèn)題仍需函待解決。

高鹽廢水指來(lái)源于生活污水和工業(yè)廢水的總含鹽量大于1%的排放廢水，含有較高的如Cl-，SO42-，Na+，Ca2+等無(wú)機(jī)離子，也含有如甘油、中低碳鏈的有機(jī)物。由于其成分復(fù)雜多樣，鹽分高，對(duì)微生物生長(zhǎng)具有較強(qiáng)的抑制作用，因此該廢水處理技術(shù)難度遠(yuǎn)比普通污水處理要大得多。我國(guó)高鹽廢水產(chǎn)生數(shù)量在總廢水中達(dá)5%，每年仍以2％的速率增長(zhǎng)。因此，高鹽廢水處理在污水處理中有重要地位，是廢水處理研究的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。目前研究和常用的高鹽廢水方法有蒸發(fā)法、電解法、膜分離法、焚燒法和生物法等。高鹽廢水是指以NaCl含量計(jì)算的總鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于等于1%的廢水。這類(lèi)廢水除了含有有機(jī)污染物外，還含有鈣、鎂、鈉、氯和硫酸根等大量可溶性無(wú)機(jī)鹽離子，甚至含有放射性物質(zhì)。

高鹽廢水主要來(lái)源以下幾個(gè)途徑：（1）海水：通常來(lái)源于沿海城市工業(yè)用水過(guò)程中的排水或冷卻循環(huán)水。（2）工業(yè)生產(chǎn)：高鹽廢水主要來(lái)源印染、煉化、采油、制藥和制鹽等企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的排水。（3）含鹽生活污水：主要來(lái)源于海水利用，將海水用于城市生活中的消防、沖灑道路、沖廁等不與人體直接接觸的生活雜用水。（4）含鹽量高的地下水：有些地區(qū)的地下水中含鹽量較高，總?cè)芙庑怨腆w含量大，例如內(nèi)蒙古河套部分地區(qū)、河北平原部分淺層地下水出現(xiàn)微咸水和咸水。

2.1 高效蒸發(fā)技術(shù)

高鹽水的高效蒸發(fā)技術(shù)一般是針對(duì)鹽分含量在4萬(wàn)mg/L以上的高鹽廢水，對(duì)于鹽含量在1%～4%的低濃度高鹽水來(lái)說(shuō)，高效蒸發(fā)技術(shù)具體來(lái)說(shuō)主要有：多效蒸發(fā)技術(shù)、機(jī)械式蒸汽再壓縮技術(shù)。多效蒸發(fā)技術(shù)指的是同時(shí)使用多個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)，熱的蒸汽依次通過(guò)幾個(gè)蒸發(fā)，前一個(gè)蒸發(fā)的熱蒸汽再進(jìn)入后一個(gè)蒸發(fā)，逐級(jí)蒸發(fā)，有效利用熱源，達(dá)到高鹽廢水除鹽的目的。機(jī)械式蒸汽再壓縮技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)MVR技術(shù)，是一種借助蒸汽壓縮機(jī)進(jìn)行熱源有效利用的工藝，通過(guò)蒸汽的再次壓縮獲得動(dòng)力，并不斷往復(fù)，以提高蒸汽的熱利用效率。高效蒸發(fā)的技術(shù)可以成功分離廢水中的鹽分和水分，然后再分別進(jìn)行處理，是比較的處理高鹽廢水的方法，所以，目前這種技術(shù)在煤化工和醫(yī)藥、農(nóng)藥行業(yè)都有比較廣泛的應(yīng)用。但是對(duì)于鹽水中的有機(jī)污染物含量過(guò)高的鹽水，蒸發(fā)過(guò)程中非常容易產(chǎn)生泡沫造成沖料，同時(shí)還可能影響鹽的品質(zhì)，導(dǎo)致出鹽夾帶過(guò)多有機(jī)物，還需要繼續(xù)處理。

2.2 生物法脫鹽

此工藝主要利用的微生物氧化分解有機(jī)物。微生物能處理吸附有害的有機(jī)污染物，高鹽廢水通過(guò)它的降解后能夠轉(zhuǎn)化大量的有機(jī)物為無(wú)機(jī)物，廢水通過(guò)凈化而再次應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，此工藝方法具有其他物理化學(xué)處理方法不同的優(yōu)勢(shì)，環(huán)保且安全性更強(qiáng)。微生物種類(lèi)多種多樣、面對(duì)各種污染廢水的環(huán)境能夠通過(guò)變異具有很強(qiáng)的適應(yīng)性、且新陳代謝能力好，可以產(chǎn)生專(zhuān)一性的降解酶處理各類(lèi)高鹽廢水，潛力較大。如生物接觸氧化工藝有著抗毒、耐沖擊、微生物較為穩(wěn)定、具有很強(qiáng)的容積負(fù)荷性、能夠保持污泥齡的優(yōu)勢(shì)，作為生物脫鹽技術(shù)來(lái)說(shuō)十分常用。比常規(guī)的活性污泥處理方法的水力停留時(shí)間更短。

例：兩段式接觸氧化工藝可以把廢水的含無(wú)機(jī)鹽濃度降低到2.5*104mg/L以下，能達(dá)到95%的COD去除率。厭氧技術(shù)及其改良工藝?yán)脜捬蹙⑾趸?xì)菌、嗜鹽菌等微生物對(duì)高鹽廢水特殊的環(huán)境適應(yīng)性達(dá)到降低鹽分的作用，他們能在高鹽的水域環(huán)境中維持體內(nèi)的低水活度，從而達(dá)到降低高鹽廢水COD的目的。據(jù)資料了解，若泥齡為18日左右，嗜鹽菌在SBR反應(yīng)容器中能夠達(dá)到95%的COD處理率，高于61%的氨氮處理率。但目前我國(guó)對(duì)此方法的工藝技術(shù)還不完善，技術(shù)熟練度不高，但生物法脫鹽的環(huán)保性，經(jīng)濟(jì)性將在未來(lái)高鹽廢水處理中擁有很好的前景。

2.3 膜處理技術(shù)

膜蒸餾是一種新型的水處理技術(shù)，其特點(diǎn)是無(wú)需加熱加壓，只需要在常溫常壓的條件下進(jìn)行處理，其過(guò)濾材料是疏水微孔膜。采用膜蒸餾技術(shù)進(jìn)行水處理時(shí)，利用被處理液體中所包含的易揮發(fā)性物質(zhì)所揮發(fā)形成的氣體，在處理膜兩側(cè)形成壓力差，并透過(guò)處理膜，最終實(shí)現(xiàn)篩選分離的一種處理技術(shù)。與傳統(tǒng)回收方法相比，該方法操作簡(jiǎn)單，一次性投資少，回收濃水的效率非常高。孫項(xiàng)城研究表明，膜蒸餾技術(shù)處理穩(wěn)定，脫鹽率高達(dá)99%。聶瑩瑩等選擇中壓反滲透、高壓反滲透和超高壓反滲透作為高濃鹽水處理的核心工藝，并經(jīng)美國(guó)陶氏ROSA軟件計(jì)算，確定了中壓反滲透、高壓反滲透和超高壓反滲透單元的結(jié)構(gòu)和膜元件類(lèi)型。最終確定“調(diào)節(jié)池+高效沉淀池+汽水反沖濾池+超濾+高壓反滲透+DTRO+蒸發(fā)結(jié)晶"的處理工藝。采用此系統(tǒng)處理后，最終可將高濃鹽水轉(zhuǎn)化為回用水、污泥和鹽泥，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)系統(tǒng)每噸水的處理成本為23.243元。美國(guó)哥倫比亞大學(xué)研發(fā)利用“反滲透+膜蒸餾（MD）"技術(shù)對(duì)濃鹽水進(jìn)行處理用以鹽的回收利用，該方案現(xiàn)處于實(shí)驗(yàn)研究階段，分別將NaCl溶液、合成海水、高鹽水通過(guò)該工藝組合，表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性，相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)而言，出鹽品質(zhì)很好，水的回收率可達(dá)到90%以上。波蘭Marian Turek等人采用“電滲析（ED）+蒸發(fā)結(jié)晶"技術(shù)，該組合工藝相對(duì)于單一的蒸發(fā)濃縮和結(jié)晶，結(jié)晶出一噸鹽的電耗從970kW·h降至500kW·h，節(jié)能效果明顯，該處理系統(tǒng)在ED膜和蒸發(fā)結(jié)晶之前進(jìn)行了預(yù)處理，投加氫氧化鈣，去除部分硬度和硅，以利于ED膜更好的工作。

高鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少1%的廢水，其主要來(lái)自化工廠(chǎng)及石油和天然氣的采集加工等，這種廢水含有多種物質(zhì)(包括鹽、油、有機(jī)重金屬和放射性物質(zhì))。含鹽廢水的產(chǎn)生途徑廣泛，水量也逐年增加。去除含鹽污水中的有機(jī)污染物對(duì)環(huán)境造成的影響至關(guān)重要。

如皋高鹽污水處理設(shè)備一體化污水凈化裝置

首先我們對(duì)其不同情況做一個(gè)簡(jiǎn)單的分析

1、在鹽度小于2g/L條件下，可能通過(guò)馴化處理含鹽污水。但是馴化鹽度濃度必須逐漸提高，分階段的將系統(tǒng)馴化到要求鹽度水平。突然高鹽環(huán)境會(huì)造成馴化的失敗和啟動(dòng)的延遲。

2、稀釋進(jìn)水鹽度。既然高鹽成為微生物的抑制和毒害劑，那么將進(jìn)水進(jìn)行稀釋?zhuān)果}度低于毒域值，生物處理就不會(huì)收到抑制。這種方法簡(jiǎn)單，易于操作和管理;其缺點(diǎn)就是增加處理規(guī)模，增加基建投資，增加運(yùn)行費(fèi)用，浪費(fèi)水資源。

3、在鹽度大于2g/L時(shí)，蒸發(fā)濃縮除鹽是的可行辦法。其它的方法如培養(yǎng)含鹽菌等的方法都存在工業(yè)實(shí)踐難以運(yùn)行的問(wèn)題。

2.高鹽廢水如何處理能達(dá)到更好的效果

我們需要對(duì)其處理的生物流程有一個(gè)詳細(xì)的認(rèn)識(shí)和理解：

(1)調(diào)節(jié)池：含鹽廢水調(diào)節(jié)池考慮的主要因素是廢水鹽濃度的變化，除生產(chǎn)波動(dòng)周期、沖擊因素外，應(yīng)重點(diǎn)考慮水中鹽濃度的變化和如何進(jìn)行調(diào)整，如低含鹽水量的減少或過(guò)高含鹽來(lái)水的沖擊。

(2)曝氣池。根據(jù)廢水中含鹽類(lèi)型不同，曝氣池選擇也應(yīng)有所不同。生物處理含CaCL2較高的廢水，應(yīng)采用傳統(tǒng)曝氣方式。鈣離子能增加活性污泥的絮體強(qiáng)度，高CaCL2可使污泥中灰分達(dá)到40%～50%，污泥密度增加，曝氣池中的污泥濃度可在5000mg/L以上。因此，應(yīng)采用提升力較大的傳統(tǒng)曝氣、深井曝氣、流化床曝氣等曝氣方法。曝氣也應(yīng)選用氣泡較大、提升力較強(qiáng)的散流曝氣器等曝氣方式。不可采用氣泡較小的微孔曝氣器和可變孔曝氣器，防止曝氣孔被無(wú)機(jī)鹽堵塞，不利于曝氣池的攪動(dòng)。在水量小于1000m3條件下也可以采用射流曝氣，射流曝氣氧的傳遞效率高，而且不易堵塞曝氣設(shè)備。曝氣強(qiáng)度也應(yīng)大于普通生物處理，在10m3/(m2?h)左右，或用中心管來(lái)增加提升和攪拌能力。高含鹽情況下氧的傳遞速度增加對(duì)高污泥濃度有利，只要菌膠團(tuán)不解體，既使產(chǎn)生絲狀菌，污泥也不會(huì)上浮流失。含磷營(yíng)養(yǎng)鹽應(yīng)注意投加位置，以免產(chǎn)生的磷酸鈣鹽沉淀不僅影響使用效果，而且產(chǎn)生結(jié)垢易堵塞管線(xiàn)。

1.1 SBR工藝處理高鹽廢水

由于SBR是瀑氣，沉淀一體，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分考慮到沉淀時(shí)間，尤其是在處理含高濃度的鈉鹽的廢水，含鈉鹽的廢水沉淀效果差，故沉淀時(shí)間應(yīng)該相應(yīng)延長(zhǎng)，再就是在為了減少潷水器對(duì)沉淀的污泥的干擾，潷水的深度也應(yīng)該相應(yīng)減小。在處理鹽度波動(dòng)較大的廢水的時(shí)候，仍然需要設(shè)置調(diào)節(jié)池。有高濃度含鹽廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢(xún)具備類(lèi)似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。

1.2生物膜工藝

生物膜工藝是處理高鹽度廢水的理想工藝，如瀑氣生物濾池工藝，接觸氧化工藝曝氣等，在處理鈣鹽含量高的廢水時(shí)，要注意填料或者濾料的選擇，在瀑氣生物濾池中要設(shè)計(jì)較大的反沖洗強(qiáng)度和時(shí)間。接觸氧化池的填料也宜采用空隙率較高的類(lèi)型，填料的安裝要考慮到易于拆卸和沖洗，防止廢水處理過(guò)程中形成的碳酸鈣堵塞填料。含NaCl較高的廢水生物處理時(shí)，污泥灰分含量低于含CaCL2廢水，而含鹽廢水密度大，在污泥膨脹或曝氣池受到?jīng)_擊污泥解體時(shí)，菌膠團(tuán)比含CaCL2廢水容易上浮流失，因此含NaCl較高的廢水生物處理采用生物膜法。

1.3二沉池

二沉池表面負(fù)荷應(yīng)有一定的余量，主要是考慮廢水密度增加，不利于污泥沉淀，尤其是含NaCl廢水。處理水量較大時(shí)，特別是含CaCL2廢水，采用周邊傳動(dòng)式刮泥機(jī)，以適應(yīng)污泥濃度高、密度大的特點(diǎn)。在采用傳統(tǒng)活性污泥法處理高CaCL2廢水時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大污泥回流量，以減少?gòu)U水波動(dòng)造成的沖擊，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。