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  • 高盐废水处理技术应用研究

    摘要:随着环保要求越来越高,工业高盐废水的处理越来越受到人们的重视。基于此,本文分析了高盐废水的来源和特点,重点介绍了工业高盐废水处理技术应用现状及优缺点,并展望了高盐废水处理技术未来的发展趋势。
     
    关键词:工业高盐废水;处理技术;应用
     
    近些年来,我国的水污染形势越来越严峻,水处理技术的研究及应用已经成为我国相关领域专家和学者的研究重点。废水,尤其是工业废水,因其大部分具有高盐的特点,直接排放会给自然环境带来巨大危害,会引起自然水体的污染和盐分升高,或者会造成土壤的盐碱化、板结等问题[1]。因为高盐废水的盐分无法通过自然界的生物降解过程去除,所以在高盐废水处理中,必须要解决其中的盐分问题,或者在进行无害化处理后再寻求解决办法。
     
    1工业高盐水来源及特点分析
     
    工业高盐水主要来源于煤化工行业、医药、农药等行业,盐含量在1万mg/L以上。工业高盐水产生的工艺节点比较多,一般都是具有高毒性和难生物降解性特点的一类废水[2]。工业废水产生的渠道主要有:在工业生产中,需要消耗大量的水资源,为了降低水资源的用量,行业内通常采取循环利用水资源的方法,从而形成了高盐水;在医药和农药及其中间体的制备过程中,盐析过程、化学合成、酸碱中和等工艺均会产生含盐量比较高的废水,这类废水因源于产品生产,通常也会夹带较多的原料、产品及杂质,所以也具有高毒性和难降解性的特点[3]。总的来说,工业高盐水具有排放量较大、来源广、含盐量高、成分复杂,而且不同行业产生的高盐水差异较大的特点。
     
    2高盐废水处理技术应用现状及优缺点分析
     
    2.1高效蒸发技术
     
    高盐水的高效蒸发技术一般是针对盐分含量在4万mg/L以上的高盐废水,对于盐含量在1%~4%的低浓度高盐水来说,热蒸发的除盐效率太低,不适合应用此技术[4]。热蒸发技术具体来说主要有:多效蒸发技术、机械式蒸汽再压缩技术。多效蒸发技术指的是同时使用多个串联的蒸发釜,热的蒸汽依次通过几个蒸发釜,前一个蒸发釜的热蒸汽再进入后一个蒸发釜,逐级蒸发,有效利用热源,达到高盐废水除盐的目的。机械式蒸汽再压缩技术简称MVR技术,是一种借助蒸汽压缩机进行热源有效利用的工艺,通过蒸汽的再次压缩获得动力,并不断往复,以提高蒸汽的热利用效率。
     
    高效蒸发的技术可以成功分离废水中的盐分和水分,然后再分别进行处理,是比较彻底的处理高盐废水的方法,所以,目前这种技术在煤化工和医药、农药行业都有比较广泛的应用。但是对于盐水中的有机污染物含量过高的盐水,蒸发过程中非常容易产生泡沫造成冲料,同时还可能影响盐的品质,导致出盐夹带过多有机物,还需要继续处理。
     
    2.2膜处理技术
     
    膜是一种具有选择透过性的材料,可以实现物料的纯化、浓缩和分离。膜的孔径一般都是微米级别的,由大到小依次分为微滤、超滤、纳滤。按照驱动力的差异可以将膜分为压力驱动和电驱动膜。在工业高盐废水处理中常常用到的几种膜有:电渗析膜、反渗透膜。电渗析的技术目前已经发展的比较完善了,传统的应用方式是海水淡化和工业制盐,在工业废水中的应用主要集中在清洁度相对比较高的煤化工废水中。反渗透的技术最初也是应用于海水淡化,用其处理工业高含盐废水的成本相对较高,而且由于工业高含盐废水中大多存在污染物质,极易造成膜的污堵,不仅影响生产效率,还会造成膜的使用寿命降低甚至损坏。
     
    2.3生物处理技术
     
    生物法是通过微生物菌群对工业高盐废水中所含的污染物质进行处理,处理成本相对较低,但是条件苛刻,首先盐度不能太高,否则超过了微生物的耐受范围,将会失去处理效果。目前,生物法处理已经在一定范围内得到了应用,市面上也有很多耐盐菌菌剂,但总的来说,生物法在微生物筛选和工程稳定运行方面还存在一定的问题。
     
    3高盐废水处理技术未来的发展趋势
     
    3.1预处理技术的应用
     
    高盐水的来源众多,组成复杂,直接进行除盐、生物处理并不能彻底解决问题,因此,近些年来开发出了许多中预处理技术。目前,针对高盐水的无害化处理技术主要有:物理吸附法、精密过滤法、混凝絮凝法、气浮法、催化湿式氧化法、电化学氧化方法以及超临界水氧化法等[5]。对于含有含降解、有毒、有害物质的高盐废水,采取上述方法可以实现盐水的无害化,之后继续进行除盐或者稀释排放即可达到彻底处理盐水的目的。
     
    对于仅含氯化钠和硫酸钠的高盐水,通过预处理技术处理后,盐分与海水成分类似,具备条件的可以做排海处理或经稀释达到排放标准后进行自然排放。预处理技术只是对盐中的有毒、有害物质进行处理,并不会影响无机盐分含量,实现直排还是很有前景的。但是目前国家并没有特别明确的规定,主要考虑到这种方法对污染物的去除不是十分彻底,直接排放还是存在一定的环境安全风险,应谨慎使用,但随着环保处理技术的发展和国家相关法规的逐渐完善,相信未来关于无害化处理后的盐水去向问题将会得到妥善解决。
     
    3.2新型膜技术
     
    除了前面提到的膜技术,近些年来在环保处理方面又兴起了许多新型膜技术,比如膜蒸馏技术,目前在高盐废水处理方面也开始了应用。新型膜技术的应用不仅能够实现盐水的处理,还能回收有用的原料、中间体或者产品,非常有发展前景。另外,由于膜的生产成本较高,大大限制了其在高盐废水处理行业的使用,因此,在未来,新型膜技术将会向着功能更多、更强,膜生产成本更低,抗污染能力更强的方向发展。
     
    3.3生物强化技术
     
    目前,生物处理的技术也有应用,但因为存在菌种本身问题和工艺成熟度不够的问题,导致了生物处理的应用范围局限。在未来,除了要筛选出超强耐盐菌,还需要驯化其具有降解污染物的性能,以增强其处理效果,并扩大其处理范围。
     
    4结论
     
    综上所述,工业高盐废水处理技术目前发展非常快,有很多技术也已经开始大范围的应用,且使用效果很好。但是这些技术还存在许多不足之处,比如:无害化处理的技术和法规还不完善,高效蒸发技术并未彻底解决污染物的问题,膜法的使用成本还是较高,生物法的使用还存在很大局限性等。在未来的发展中,这些技术将越来越完善,而高盐废水的问题也必将得到妥善解决。

    主办单位

    山东省城镇供排水协会

    山东家电行业协会水处理设备专业委员会

    山东环境科学学会

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