一、高含盐废水的概述
高含盐废水是指总含盐量质量分数大于1%的含盐废水,包括高盐生活废水和高盐工业废水。其主要来源于直接利用海水的工业生产、生活污水和食品加工厂、制药厂、化工厂等。这些废水中除了含有有机污染物外,还含有大量的无机盐,如Cl-、SO32-、SO42-等离子。这些高盐、高有机物废水,若未经处理直接排放,势必会对水体生物、生活饮用水和工农业生产用水产生极大危害。
二、高含盐废水处理技术的分析
1、物化处理技术。
主要有:
(1)电解法。
高含盐废水由于高盐度的存在具有较高的导电性,从而为电化学法降解高含盐废水提供了可能性。在电解过程中,有机物电解质溶液可以发生一系列氧化还原反应从而降低COD。这种方法处理与有机物和无机盐的种类也有关,Cl-存在时可在阳极放电,生成ClO-降解COD,也有实验表明苯酚废水通过电解法处理只改变了COD的存在形式并没有减少TOC的存在总量。
(2)膜分离工艺。
目前较成熟的常用的膜分离工艺有微滤、超滤、纳滤、反渗透四种,微滤和超滤所用膜的孔径较大,对于COD和悬浮物的截留作用较好,但不能截留大部分溶解性物质,纳滤可以截留大部分二价离子,反渗透能够截留一价离子,所以根据要求的不同可以选择不同的膜分离工艺进行处理,膜分离工艺处理效果好于一般工艺,成本较高,且膜污染问题较突出,因此受到了一定限制。目前还有一些新型膜分离工艺,如膜蒸馏工艺和清华大学研制的“NANO”膜。膜蒸馏工艺利用疏水膜的疏水性使水蒸气通过膜而隔离其他物质,从而保证出水洁净,膜蒸馏工艺同样存在膜结垢问题,且疏水膜的研制还不能满足大规模应用的要求。其结合反渗透和膜蒸馏的工艺特点,抗污染能力强,截留能力强,有良好的发展前景。
(3)吸附工艺。
活性炭晶格结构独特,表面有很多含氧官能团,可吸附大量无机物和有机物在表面,同时一些有机物进入活性炭内部微孔形成螯合物,从而净化水质。Fenton氧化工艺可产生强氧化自由基,自由基可使有机物裂解,从而提高生化活性或去除有机物。活性炭吸附-Fenton氧化工艺在Fenton试剂体系中引入了活性炭,由于活性炭的高效吸附作用,提高了氧化基附近的有机物浓度,从而提高氧化效率,并且可以避免二次污染。
2、生物处理技术。
由于高含盐废水中的高盐度对微生物的代谢功能有抑制,高含盐废水的生化处理效果不能达标,因此生物法工艺着眼于利用嗜盐菌强化高含盐废水的生化处理效果。嗜盐菌是指在高盐环境下能够生长的细菌,多生存在高盐环境中。一般在含盐度为2%-5%的水体环境下能够良好生存的菌称为耐盐菌,3%-15%盐度环境下可生存的菌为中度嗜盐菌,一般为真菌,15%-30%可生存者成为极端嗜盐菌,一般为古细菌。它们可以在高盐度条件下维持体内的低水活度,保持酶活性,高含盐废水环境中成长成为优势菌种后可废水COD进行降解,使排放水达标。目前嗜盐菌的研究还在试验中,随着技术成熟,由于生物法无二次污染,成本低廉的特点,这种技术可以广泛应用于工程实践。生物法的目的是降解水体中的有机污染物,对于高含盐废水中的无机离子还需要与物化方法配合进行深度处理。
三、高含盐废水处理中的三效蒸发器应用分析
为了使高含盐废水达标排放,可以通过合理应用三效蒸发器达到目的,具体应用表现为:
1、高含盐废水处理中的三效蒸发器脱盐法。
蒸发是现代化工单元操作之一,即用加热的方法使溶液中的部分溶剂汽化并去除,以提高溶液的浓度,或为溶质析出创造条件。三效蒸发器脱盐法是利用浓缩结晶系统将废液中的无机盐通过蒸发的方式加以去除的方法。三效蒸发器是由相互串联的三个蒸发器组成,高温(120℃左右)加热蒸汽被引入效,加热其中的废液,产生的蒸气被引入第二效作为加热蒸气,使第二效的废液以比效更低的温度蒸发,这个过程一直重复到后一效。效凝水返回热源处,其它各效凝水汇集后作为淡化水输出。同时,高含盐废水经过由效到末效的依次浓缩,在末效达到过饱和而结晶析出,由此实现盐分与废水的固液分离。含盐废水进入三效浓缩结晶装置,经过三效蒸发冷凝的浓缩结晶过程,分离为淡化水和浓缩晶浆废液,无机盐和部分有机物可结晶分离出来进行焚烧处理,淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。