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化工行業(yè)高鹽廢水是指有機物溶解固體高于百分之四的廢水,化工高鹽廢水無機鹽要進行生化處理。此類廢水在生產(chǎn)農(nóng)藥、染料等過程中,含有一定的毒性,處理工藝采用反滲透、蒸發(fā)結(jié)晶和焚燒法等工藝,其中焚燒法處理高鹽廢水工藝也日漸成熟。如何實現(xiàn)化工高鹽廢水零排放工藝?先來看看每種處理工藝優(yōu)缺點。
1.高鹽廢水的處理技術
1.1碟管式反滲透(DTR0)技術+蒸發(fā)結(jié)晶技術
碟管式反滲透(DTRO)技術是一種高效反滲透技術,最早始于德國,相對于卷式反滲透其耐高壓、抗污染特點更加明顯,即使在高濁度、高SDI值、高鹽分、高COD的情況下,也能經(jīng)濟有效穩(wěn)定運行,更加適應高鹽廢水的處理。國內(nèi)主要應用于垃圾滲濾液與海水淡化、苦咸水淡化工程。
碟管式反滲透DTRO膜濃縮后的濃鹽水TDS含量100000~150000mg/L,回收70%~80%蒸餾水,并采用結(jié)晶技術將鹽分結(jié)晶成固體進行回收利用,多效蒸發(fā)工藝和蒸汽機械再壓縮工藝,產(chǎn)生的二次蒸汽,壓縮后使壓力和溫度升高,熱焓增加,然后送入蒸發(fā)器的加熱室作加熱蒸汽使用,充分利用能量。其產(chǎn)水經(jīng)過次優(yōu)分級,分別回用于脫鹽水處理和循環(huán)水處理系統(tǒng)。DTRO鹽截留率為98%~99.8%,結(jié)晶的干化固體資源化回收利用。最終達到液體零排放要求。
1.2焚燒工藝技術
如前所述,對于高COD、高鹽廢水,可采用直接焚燒的方法進行處理。焚燒法處理高鹽廢水始于20世紀50年代,是將高鹽廢水呈霧狀噴入高溫燃燒爐中,使水霧完全汽化,讓廢水中的有機物在爐內(nèi)氧化分解成為二氧化碳、水及少許無機物灰分。
在高鹽有機廢水焚燒前,應當過濾廢水中的懸浮物,或者采用加熱等方法降低廢水黏度,以防止堵塞噴嘴并提高廢液霧化效率。對于不同類型的工業(yè)高鹽廢水,有時還要進行酸堿中和處理,以防止酸腐蝕設備、過堿出現(xiàn)污垢。在焚燒階段,焚燒溫度需要根據(jù)高鹽廢水物性確定,還需控制焚燒時間、通氣量等因素,以達到較好的焚燒效果。最后,在煙氣處理階段,由于廢液中常含有N、S、Cl等元素,通常焚燒會產(chǎn)生含NOx、SOx和HCl的污染性氣體。因此,對產(chǎn)生的煙氣需進行凈化處理,達標后才可排放。
1.3蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶工藝技術
蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶工藝技術是通過蒸發(fā),使高鹽廢水濃縮,最后對濃縮液進行冷卻,從而使高鹽廢水中可溶性鹽類物質(zhì)結(jié)晶分離出來的工藝技術。該工藝能使部分鹽類物質(zhì)分離出來,得到結(jié)晶鹽類化合物,而結(jié)晶母液則需要返回至前面蒸發(fā)階段進行再循環(huán)蒸發(fā)濃縮處理。
該工藝技術適用于高鹽廢水中COD相對較低、所含鹽類的溶解度相對溫度變化敏感的高鹽廢水,通過控制結(jié)晶溫度,可能得到比較純凈的結(jié)晶鹽。但當廢水中鹽類相對的溫度變化不敏感時,例如,廢水中所含主要鹽類為氯化物時,采用冷卻結(jié)晶方式進行鹽的分離,效率很低。此外,在冷卻結(jié)晶工藝中,會有大量冷卻母液需要返回到前段工藝流程再次加熱蒸發(fā)、濃縮處理。這樣,會導致整個工藝流程長、能耗高,處理效率較低。
1.4蒸發(fā)-熱結(jié)晶工藝技術
在蒸發(fā)-熱結(jié)晶工藝流程中,首先將高鹽廢水進行蒸發(fā)、濃縮,隨后利用旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器,對高鹽廢水濃縮液進行繼續(xù)加熱,使其進一步蒸發(fā)、濃縮,形成過飽和鹽液。最后,通過冷卻,使過飽和鹽液溫度降低至40℃以下,得到鹽泥,從而實現(xiàn)高鹽廢水中可溶性鹽類物質(zhì)的徹底分離。其中,關鍵設備是旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器。
蒸發(fā)-熱結(jié)晶工藝技術的創(chuàng)新在于:采用薄膜蒸發(fā)方式,處理含鹽的黏稠濃縮液,其蒸發(fā)效率高,容易使含鹽濃縮液達到過飽和,有利于鹽類物質(zhì)持續(xù)不斷地從黏稠液中分離出來,從而實現(xiàn)了鹽類物質(zhì)分離的連續(xù)化,并且無母液返回再次循環(huán)加熱,能耗較低。由此,該工藝技術對高鹽廢水中所含鹽類物質(zhì)無特殊要求,能實現(xiàn)對所有高黏度、高鹽度廢水的高效、連續(xù)處理,并能夠?qū)崿F(xiàn)鹽類物質(zhì)的100%分離。目前,該工藝技術已成功用于酸性高鹽廢水的回收處理。?
化工高鹽廢水焚燒處理過程,可能會產(chǎn)生廢氣,工藝過程要控制廢氣濃度并進行二次處理,以免造成廢水二次污染。對于濃度、COD高的高鹽廢水,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶是最經(jīng)濟可行的分離方法。高鹽廢水零排放工藝可以實現(xiàn)循環(huán)利用水源,減少企業(yè)生產(chǎn)用水要求。當然,循環(huán)使用的高鹽廢水要達到回用標準,否則是不允許再次投入到生產(chǎn)過程中的。