高郵一體化高濃度含鹽有機廢水處理設備

一、高濃度含鹽有機廢液的來源

在印染、造紙、醫藥中間體、農藥、化工等行業在生產中會產生大量含鹽有機廢水，像這類廢水含鹽量較高、污染嚴重且沒有回收價值，必須經過處理后才能排放。

二、高濃度含鹽有機廢液處理技術

目前常用的水處理技術是生物處理，它具有應用范圍廣、適應性強等特點。

無機鹽類在微生物生長過程中起著促進酶反應、維持膜平衡和調節滲透壓等重要作用，但鹽濃度過高又會對微生物的生長產生抑制，采用生物處理技術只能處理鹽濃度低于1%的含鹽廢水，如果對廢水進行稀釋，不僅會造成水資源的浪費，而且還會造成處理設施龐大.投資增加、運行費用提高、可行性差等后果。

因此后期，高濃度含鹽有機廢液開始采用蒸發處理的模式，高濃度、高雜鹽廢水通常采用蒸發預處理，通過蒸發產生的蒸發釜殘分離出雜鹽，蒸發冷凝液再進行傳統的物化+生化的處理工藝，實現水的達標排放。

這條工藝路線有一定的缺陷：

1、蒸發的這部分雜鹽屬危廢雜鹽，危廢雜鹽的處置目前是一個共性難點，每個區域的現有容量是一定的，這也會導致危廢雜鹽無法得到有效的處置和出路，從而影響到企業的日常運轉。

2、高濃度有機物的存在下，蒸發系統也難以實現穩定運行，維護困難。

3、蒸發的冷凝液也需要后續的處理工藝進行治理，投資高，運行費用大，能耗高。

　工藝處理系統由供料系統、預熱系統、氧化劑供給系統、反應系統、冷卻系統和汽液分離系統6部分組成。

　　供料系統由清水箱、廢液箱和液體泵組成，向系統提供清水和待處理的偏二甲肼廢液，液體泵保證系統的壓力滿足超臨界壓力和近臨界壓力要求;預熱系統由第一預熱器和第二預熱器組成，將供料系統提供的清水或待處理廢液加熱至預定值，偏二甲肼廢液經過兩級預熱器加熱后控制廢液溫度為380～400℃;氧化劑供給系統由氧化劑貯罐(氧氣鋼瓶)、氧化劑泵和質量流量計組成，此過程采用的氧化劑為工業氧氣，采用氧化劑泵可將氧氣加入反應器內，流量計可以顯示過程所用氧氣的瞬時流量和累計流量，通過氧化劑泵控制氧氣的投加量，使其滿足預定的投加比;反應系統包括反應器及其加熱裝置，待處理偏二甲肼廢液和氧氣在反應器內完成高溫高壓反應，廢液反應后變為無機小分子物質，實現無害化，反應器的加熱裝置保證反應器內維持預定的溫度;冷卻系統包含冷卻器及冷卻介質供給設施，在反應器內完成化學反應后的產物經過冷卻系統變為常溫液體，冷卻介質選用自來水，冷卻自來水可以循環使用，重復利用;汽液分離系統將冷卻器排出的液體分離為常壓氣體和常壓液體，常壓氣體達標排放，常壓液體取樣后進行實驗室分析化驗，達標后排放。

　　一體化連續流試驗裝置設計了多級安全保護系統，在第一預熱器、第二預熱器、反應器等裝置上設置了在線溫度、壓力傳感器，當溫度和壓力出現異常時可以自動調控和報警，系統設置了安全閥，起到雙重保護的作用。

　　我國主要的水污染之一就是重金屬廢水的污染問題，雖然我國的相關科學人員提出了相應的解決措施來處理這些重金屬廢水，但是隨著工業規模的不斷擴大，在生產過程中，重金屬廢水的排放量越來越多，再加上重金屬廢水中有較大的毒性，在環境中代謝速度十分緩慢，所以為了促進我國經濟的健康發展，一定要對一些工業生產過程中排放的重金屬廢水進行有效的治理，有利于保護我國的水資源。

　　1、水資源中重金屬污染物的來源

　　1.1 工業污染水的排放

　　水資源中的重金屬污染大多數都是來自于一些工業生產過程中所產生的廢水，因為一些工廠的管理人員環保意識較差，在工業生產過程中產生的廢水直接排放到戶外，并且隨著我國工業規模和工業類型的不斷擴大，在工業生產過程中所產生污染源的類型也逐漸增多。比如對于一些從事煤礦和石油的企業在生產中排放含有Ce、Cr、Ti等帶有重金屬的水資源。在一些機械制造行業中，也有許多重金屬污染水源每天向外排放，這些因素共同導致了在我國水資源中含有大量的重金屬元素，給我國的環境帶來惡劣的影響。

　　1.2 廢舊電池的污染

　　廢舊電池中含有大量的重金屬元素，比如Hg、Pb、Ni等，假如人們沒有在生活和生產的過程中處理好這些廢舊電池，那么這些廢舊電池一旦丟入到土地或者是水資源中就會為給我國的生態環境帶來惡劣的影響。但是在日常生活中，由于一些人們環保意識較差，不懂得如何正確的處理廢舊電池，對于一些廢舊電池，大多數人們都是采用隨意丟棄的做法，電池中的重金屬元素在電池被丟棄之后泄漏到水資源中，對水資源的生態環境造成了惡劣的影響。

　　1.3 城市化建設

　　隨著我國經濟的不斷發展，城市化建設的進程也不斷加快，在城市化進程建設的過程中，許多施工材料也對我國的水資源造成了惡劣的影響，并且在城市化建設的過程中，需要運用到許多的重金屬材料，比如高壓汞燈、日光燈等，這些材料中都蘊含著大量的重金屬元素，假如在城市化建設的過程中，施工人員沒有對這些廢棄物進行合理的處理，而是采用丟棄的方法進行處理，很容易造成我國水資源環境污染情況。

　　2、重金屬廢水的危害

　　2.1 對水生植物的影響

　　在水資源中加入含有大量的重金屬的物質，不僅會對水資源的生態環境造成惡劣的破壞，還會對水資源中的水生植物帶來較大的影響。一些重金屬物質會在水生植物細胞細微結構上進行滲透，抑制水生植物細胞日常的光合作用或者是呼吸作用，使得水生植物內部的核酸組成成分發生了改變，不利于水生植物的正常生長。另外，水生植物的生長，大多數都是靠水體中的浮游生物或者是氧氣來維持生命的，在水資源中加入含有大量重金的屬污染物，會使得水生植物的生長環境遭到破壞，不利于水生植物的正常生長。

　　2.2 對人體帶來的影響

　　人們的生活和水資源是非常密切的，人們在生活和生產的過程中都會運用到水，因此，假如在水資源中蘊含著大量的重金屬，則會對人體帶來很多的危害。一方面，人們在飲用水時很有可能會飲用到一些重金屬成分較多的水資源，對人們的身體健康造成惡劣的影響。另一方面，一些農民在種植農產品時，假如用到了一些沒有經過處理的重金屬水資源，則會間接地發生農產品污染的情況。例如在農業生產的過程中，如果灌溉水中有大量的重金屬元素，則在灌溉的過程中，這些重金屬元素就會停留在農作物表面，不僅影響農作物的正常生長，還會使得使用過后的人們產生一些不適的反應，重金屬元素通過水進入到人體內之后，會嚴重消耗人體內的鐵元素或者是其他影響元素，使得人的免疫能力下降，很容易誘發其他的病癥。

　　2.3 對水生動物的危害

　　水資源中還有大量的重金屬，不僅會對水資源的生態環境造成惡劣的影響，還會對水生動物的生長環境造成破壞。當水資源中，含有大量的重金屬時，水生動物日常的生理和代謝過程會受到惡劣的影響。例如在一些海域中生存著文昌魚，由于水資源含有大量的重金屬，文昌魚在生長的過程中，由于接觸到了這些重金屬，會使文昌魚的身體發生彎曲的情況，嚴重時還會造成文昌魚的死亡。另外，在水域中含有大量的重金屬，還會對水生動物的基因結構造成破壞，假如一些水生動物在嚴重的重金屬水浴條件下不能得到良好的生長，則會造成該水生動物滅絕的情況。

高郵一體化高濃度含鹽有機廢水處理設備

3、處理重金屬廢水的方法

　　隨著我國重金屬廢水量越來越多，我國環保部門逐漸將發展的重點放在對這些重金屬廢水的處理上。另外，隨著現代化環境保護要求的不斷提高，在對重金屬廢水處理的過程中，一些研發人員紛紛運用了的技術手段和設備來對重金屬廢水進行合理的處理。

　　3.1 化學處理法

　　化學處理法主要是要求工作人員在水資源中釋放一些化學物質，從而達到對重金屬的抑制作用。在當前的化學處理法中，大多數科學人員都采用沉淀或者是絮凝的方法來提高水體的pH值，當水體中的pH值升高之后，重金屬物質會慢慢的從水體中分離出來。但是化學處理法只適用于水資源的重金屬廢水處理問題，在對土壤中的重金屬進行治理時，化學處理法并不適用。在利用化學處理法對水資源中的重金屬進行處理時，工作人員需要在水中加入一些硫化物，重金屬物質在遇到硫化物離子時，會發生相應的沉淀現象，之后工作人員再將這些沉淀從水中清除掉，從而達到對重金屬水資源治理的目的。在化學處理法中，主要是運用到了重金屬氧化反應的化學原理。

　　3.2 物理處理法

　　在對重金屬廢水進行處理的過程中，物理處理法也是一種運用廣泛的方法。物理處理法主要的應用方法是離子交換法、吸附法等。離子交換法是將水資源中的一些重金屬離子和樹脂離子進行交換，使得水資源中的重金屬離子可以通過另一種形式表現出來。吸附法主要是利用多孔性固態物質對廢水中的重金屬污染物進行吸附，使得重金屬離子能夠吸附在水體表面，之后再對水資源中的重金屬進行篩選，達到降低水資源重金屬指標的目的。在以往人們運用吸附法來對重金屬廢水處理的過程中，主要是利用活性炭將廢水中的重金屬吸附，但是隨著近幾年來重金屬廢水量的不斷增加，大量使用活性炭會帶來不小的經濟投入，因此，我國相關的研究部門開始對吸附法中所利用到的物質進行全面的開發，在當前對重金屬廢水處理的過程中，主要是運用硅藻土或者是海泡石來對水體中的重金屬物質進行吸附。相信在不久的將來，隨著科學技術的不斷發展，吸附法的處理技術能夠得到不斷的改善。

　1.2 試驗過程

　　前期在中北大學間歇反應釜中進行了間歇流試驗，初步探索了近臨界水氧化高濃度偏二甲肼廢液的可行性及反應條件，該試驗在連續流反應裝置上進一步確認反應條件。試驗分小型試驗和中型試驗，試驗廢液取自某發射基地，廢液接近純液，并按照需求進行稀釋。試驗過程所用氧化劑為工業氧氣，氧氣的投加比是指實際投加氧氣量與廢液的理論需氧量的比值，根據前期試驗結果，一般控制氧氣投加比為1.2∶1～2∶1。

　　試驗過程：將待處理廢液置于廢液箱中，清水箱中注入自來水，關閉背壓閥和氧化劑系統，開啟液體泵，向系統注滿清水，同時開啟第一預熱器、第二預熱器、反應器的加熱系統，待系統溫度和壓力上升至預定值時，關閉清水截止閥，開啟廢液截止閥，開啟背壓閥，開啟氧化劑貯罐截止閥、氧化劑泵，調節氧化劑質量流量計，控制氧化劑流量在設定的范圍，保持系統在預定的溫度和壓力范圍內運行，處理后的氣液混合物經過冷卻器冷卻后，進入氣液分離器，實現氣體和液體的分離，取液體樣品進行檢測。