高鹽廢水
| 高鹽廢水 |
 |
|
中文名: 高鹽廢水 處理方法: 蒸餾脫鹽法 |
高鹽廢水是指總含鹽質量分數至少1%的廢水.其主要來自化工廠及石油和天然氣的採集加工等.這種廢水含有多種物質(包括鹽、油、有機重金屬和放射性物質)。含鹽廢水的產生途徑廣泛，水量也逐年增加。去除含鹽污水中的有機污染物對環境造成的影響至關重要。採用生物法進行處理，高濃度的鹽類物質對微生物具有抑制作用，採用物化法處理，投資大，運行費用高，且難以達到預期的淨化效果。採用生物法對此類廢水進行處理，仍是國內外研究的重點。
高含鹽量有機廢水的有機物根據生產過程不同，所含有機物的種類及化學性質差異較大，但所含鹽類物質多為Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等鹽類物質。雖然這些離子都是微生物生長所必需的營養元素，在微生物的生長過程中起着促進酶反應，維持膜平衡和調節滲透壓的重要作用。但是若這些離子濃度過高，會對微生物產生抑制和毒害作用，主要表現：鹽濃度高、滲透壓高、微生物細胞脫水引起細胞原生質分離；鹽析作用使脫氫酶活性降低；氯離子高對細菌有毒害作用；鹽濃度高，廢水的密度增加，活性污泥易上浮流失，從而嚴重影響生物處理系統的淨化效果。[1]
目錄
高鹽廢水簡介
針對高鹽廢水如何處理的問題，我們詳細介紹一種處理方法，即蒸餾脫鹽法：
蒸餾法是一種最古老、最常用的脫鹽方法。工業廢水的蒸餾法脫鹽技術基本上均是從海水脫鹽淡化技術基礎上發展而成。蒸餾法就是把含鹽水加熱使之沸騰蒸發,再把蒸汽冷凝成淡水的過程。蒸餾法是最早採用的淡化法，其優點是結構簡單、操作容易、所得淡水水質好等。蒸餾法有很多種，如多效蒸發、多級閃蒸、壓氣蒸餾、膜蒸餾等。
多效蒸發（MED）
多效蒸發是讓加熱後的鹽水在多個串聯的蒸發器中蒸發，前一個蒸發器蒸發出來的蒸汽作為下一蒸發器的熱源，並冷凝成為淡水。其中低溫多效蒸餾是蒸餾法中最節能的方法之一。低溫多效蒸餾技術由於節能的因素，近年發展迅速，裝置的規模日益擴大，成本日益降低，主要發展趨勢為提高裝置單機造水能力，採用廉價材料降低工程造價，提高操作溫度，提高傳熱效率等。
多級閃蒸（MSF）
以海水淡化為例，將原料海水加熱到一定溫度後引入閃蒸室，由於該閃蒸室中的壓力控制在低於熱鹽水溫度所對應的飽和蒸汽壓的條件下，故熱鹽水進入閃蒸室後即成為過熱水而急速地部分氣化，從而使熱鹽水自身的溫度降低，所產生的蒸汽冷凝後即為所需的淡水。多級閃蒸就是以此原理為基礎，使熱鹽水依次流經若干個壓力逐漸降低的閃蒸室，逐級蒸發降溫，同時鹽水也逐級增濃，直到其溫度接近（但高於）天然海水溫度。
多級閃蒸是海水淡化工業中較成熟的技術之一，是針對多效蒸髮結垢較嚴重的缺點而發展起來的。MSF一經問世就得到應用和發展，具有設備簡單可靠、運行安全性高、防垢性能好、操作彈性大以及可利用低位熱能和廢熱等優點，適合於大型和超大型淡化裝置，並主要在海灣國家使用。
蒸汽壓縮冷凝（VC）
蒸汽壓縮冷凝脫鹽技術是將鹽水預熱後，進入蒸發器並在蒸發器內部分蒸發。所產生的二次蒸汽經壓縮機壓縮提高壓力後引入到蒸發器的加熱側。蒸汽冷凝後作為產品水引出，如此實現熱能的循環利用。當其作為循環冷卻水脫鹽回收工藝時，可使冷卻水中的有害成份得到濃縮排放，並使95%以上的排污水以冷凝液的形式得到回收，作為循環水和鍋爐補充水返回系統。這種工藝對設備材質的要求極高，運行中需消耗大量的熱量，存在一次性投入和運行費用極高的缺點，只可能在特別缺水的地區發電廠中採用。
生化處理
高含鹽廢水生物處理流程的選擇高含鹽廢水生物處理流程與普通生物處理流程基本一樣,主要包括調節池、曝氣池、二沉池、污泥回流、剩餘污泥脫水、投加營養鹽等。
(1)調節池。含鹽廢水調節池考慮的主要因素是廢水鹽濃度的變化,除生產波動周期、衝擊因素外,應重點考慮水中鹽濃度的變化和如何進行調整,如低含鹽水量的減少或過高含鹽來水的衝擊。
(2)曝氣池。根據廢水中含鹽類型不同,曝氣池選擇也應有所不同。生物處理含CaCL2較高的廢水,應採用傳統曝氣方式。鈣離子能增加活性污泥的絮體強度,高CaCL2可使污泥中灰分達到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,應採用提升力較大的傳統曝氣、深井曝氣、流化床曝氣等曝氣方法。曝氣也應選用氣泡較大、提升力較強的散流曝氣器等曝氣方式。不可採用氣泡較小的微孔曝氣器和可變孔曝氣器,防止曝氣孔被無機鹽堵塞,不利於曝氣池的攪動。在水量小於1000m3條件下也可以採用射流曝氣，射流曝氣氧的傳遞效率高，而且不易堵塞曝氣設備。曝氣強度也應大於普通生物處理,在10m3/(m2·h)左右,或用中心管來增加提升和攪拌能力。高含鹽情況下氧的傳遞速度增加對高污泥濃度有利,只要菌膠團不解體,即使產生絲狀菌,污泥也不會上浮流失。含磷營養鹽應注意投加位置,以免產生的磷酸鈣鹽沉澱不僅影響使用效果,而且產生結垢易堵塞管線。
在用SBR工藝處理高鹽廢水時，由於SBR是瀑氣，沉澱一體，所以在設計的時候要充分考慮到沉澱時間，尤其是在處理含高濃度的鈉鹽的廢水，含鈉鹽的廢水沉澱效果差，故沉澱時間應該相應延長，再就是在為了減少潷水器對沉澱的污泥的干擾，潷水的深度也應該相應減小。在處理鹽度波動較大的廢水的時候，仍然需要設置調節池。
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，要注意填料或者濾料的選擇，在瀑氣生物濾池中要設計較大的反衝洗強度和時間。接觸氧化池的填料也宜採用空隙率較高的類型，填料的安裝要考慮到易於拆卸和沖洗，防止廢水處理過程中形成的碳酸鈣堵塞填料。含NaCl較高的廢水生物處理時,污泥灰分含量低於含CaCL2廢水,而含鹽廢水密度大,在污泥膨脹或曝氣池受到衝擊污泥解體時,菌膠團比含CaCL2廢水容易上浮流失,因此含NaCl較高的廢水生物處理最好採用生物膜法。
(3)二沉池。二沉池表面負荷應有一定的餘量,主要是考慮廢水密度增加,不利於污泥沉澱,尤其是含NaCl廢水。處理水量較大時,特別是含CaCL2廢水,最好採用周邊傳動式刮泥機,以適應污泥濃度高、密度大的特點。在採用傳統活性污泥法處理高CaCL2廢水時,應適當加大污泥回流量,以減少廢水波動造成的衝擊,提高系統的穩定性。
(4)污泥脫水。由於含CaCL2廢水生物處理的剩餘污泥含鈣鹽多,有利於脫水,可不用加絮凝劑。經濃縮後的污泥濃度可大於50g/L。剩餘污泥量與普通廢水處理的剩餘污泥類似,設計參數可參考普通污泥脫水。
在處理鈣離子濃度高的廢水時，由於活性污泥中的無機成分高，有機物去除能力較低，較低的負荷污情況下運行，污染物的去除率要高於高負荷條件下，但是延時曝氣又不太適合處理高鹽廢水，因為污泥齡長，水力停留時間長，活性污泥容易老化，絮凝性能變差，最終影響出水效果。
參考來源