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產品知識
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2種高鹽廢水處理工藝詳細分析
來源：科柏盛環(huán)保 發(fā)布時間：2020-09-18
高含鹽廢水是指含有有機物和至少總溶解固體TDS的質量分數≥3.5%的廢水，包括高鹽生活廢水和高鹽工業(yè)廢水。
主要來源于直接利用海水的工業(yè)生產、生活用水和食品加工廠、化工廠及石油和天然氣的采集加工等。這些廢水中除了含有有機污染物外，還含有大量的無機鹽，如Cl-，SO42-，Na+，Ca2+等離子。
若未經處理直接排放，勢必會對水體生物、生活飲用水和工農業(yè)生產用水生產極大的危害。但常規(guī)處理方法中鹽水濃度不能過高，亟待開發(fā)處理更高濃度的高鹽廢水的工藝技術。
常用技術一：高鹽廢水低溫多效板式蒸發(fā)濃縮脫鹽
1、低溫多效蒸發(fā)濃縮結晶技術
低溫多效蒸發(fā)濃縮結晶系統(tǒng)，是由相互串聯(lián)的多個蒸發(fā)器組成，低溫（90℃左右）加熱蒸汽被引入*效，加熱其中的料液，使料液產生比蒸汽溫度低的幾乎等量蒸發(fā)。產生的蒸汽被引入第二效作為加熱蒸汽，使第二效的料液以比*效更低的溫度蒸發(fā)。這個過程一直重復到*后一效。
*效凝水返回熱源處，其它各效凝水匯集后作為淡化水輸出，一份的蒸汽投入，可以蒸發(fā)出多倍的水出來。同時，料液經過由*效到*末效的依次濃縮，在*末效達到過飽和而結晶析出。由此實現料液的固液分離。
低溫多效蒸發(fā)濃縮結晶系統(tǒng)不僅可以應用于化工生產的濃縮過程和結晶過程，還可以應用于工業(yè)含鹽廢水的蒸發(fā)濃縮結晶處理過程中。
在工業(yè)含鹽廢水的處理過程中，工業(yè)含鹽廢水進入低溫多效濃縮結晶裝置，經過5-8效蒸發(fā)冷凝的濃縮結晶過程，分離為淡化水（淡化水可能含有微量低沸點有機物）和濃縮晶漿廢液；無機鹽和部分有機物可結晶分離出來，焚燒處理為無機鹽廢渣；不能結晶的有機物濃縮廢液可采用滾筒蒸發(fā)器，形成固態(tài)廢渣，焚燒處理；淡化水可返回生產系統(tǒng)替代軟化水加以利用。
其主要技術參數如下：
（1）淡化水含鹽量（TDS）<10ppm（可能含有微量隨蒸汽出來的低沸點有機物）；
（2）噸淡化水蒸汽耗量=（1/效數）/90%ｔ/t；
（3）噸淡化水電力消耗2-4kw•h/t（依效數和裝置大小而異）。
2、裝置結構方案：
（1）低溫多效板式蒸發(fā)器＋管式蒸發(fā)結晶器；
（2）冷凝器：管式冷凝器；
（3）除沫型式：每效采用“轉角式擋板+旋風復擋+絲網”三級復合除沫系統(tǒng)，確保二次蒸汽（淡化水）清潔；
（4）真空泵為自冷式水環(huán)泵；
（5）系統(tǒng)控制：裝置的溫度、壓力、液位、流量為系統(tǒng)自動控制調節(jié)。
3、低溫多效濃縮結晶裝置技術特點：
工藝特點：
（1）該裝置采用混程給水，使相同造水噸位裝置的噸水電耗較國外工藝減少40%-50%；
（2）由于混程給水，廢水從高溫效依次進入低溫效，濃度逐漸升高，溫度逐漸降低。避免了國外工藝中，由低溫效向高溫效循環(huán)給水引起的在高溫效給水濃度升高，有效減輕了高溫效的結垢和腐蝕情況；
（3）水量在蒸發(fā)器上分布均勻，避免了現有裝置噴頭式給水不均勻易堵塞的缺點；
（4）真空系統(tǒng)采用差壓抽氣裝置，各效間準確形成設計壓差，使得裝置運行穩(wěn)定可靠。
結構特點：
（1）采用抽屜式結構，制造裝配、檢修維護方便；板式蒸發(fā)器，拆卸清洗；
（2）采用板式蒸發(fā)器，可實現廢水高倍濃縮，無機鹽可結晶分離；
（3）采用板式蒸發(fā)器，模塊化設計，便于大規(guī)模批量生產，造價低；
（4）裝置結構簡單，制造工藝性好；
（5）裝置配套機電設備全部國產化；
（6）噸水裝置制造成本較國外公司降低30～40%。
常用技術二：生物法
生物處理是目前廢水處理*常用的方法之一，它具有應用范圍廣、適應性強等特點�；U水如染料、農藥、醫(yī)藥中間體等含鹽較高的廢水則給生物處理帶來一定的難度。這類廢水含鹽較高，污染嚴重，必須處理才能排放。況且，此類廢水成分復雜，不具備回收價值，采用其他處理方法成本較高，因此生物處理仍是*選的方法。
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(jié)滲透壓的重要作用。但鹽濃度過高，會對微生物的生長產生抑制作用。主要抑制原因在于：
（1）鹽濃度過高時滲透壓高，使微生物細胞脫水引起細胞原生質分離；
（2）高含鹽情況下因鹽析作用而使脫氫酶活性降低；
（3）高氯離子濃度對細菌有毒害作用；
（4）由于水的密度增加，活性污泥容易上浮流失。
為此，高含鹽廢水的生物處理需要進行稀釋，通常在低鹽濃度下（鹽濃度小于1%）運行，造成水資源的浪費，處理設施龐大、投資增加，運行費用提高。隨著水資源的日趨緊張，*出臺的保護水資源各項法規(guī)和收費的實施，給高含鹽廢水處理的企業(yè)帶來了負擔。
生物處理法具有經濟、高效、無害的特點，鹽含量從0提高至30g/L時，在被馴化的系統(tǒng)里有機物（以COD的形式）去除率從97%降至60%，氮（N）的去除率從88%降至68%；在經過馴化的系統(tǒng)里，當鹽的質量濃度從5g/L提高至30g/L時，COD去除率從90%降至71%，N的去除率85%降至70%。
例如常用的生化處理工藝，SBR工藝處理含鹽廢水時，通過逐步提高鹽度的方法馴化出耐高鹽的活性污泥，進行模擬高鹽廢水的處理試驗，對鹽度為0和2%，COD為300mg/L的高鹽廢水進行研究。
結果表明，在每周期12h、曝氣量0.6L/min、平均污泥濃度在2000-3500mg/L時、污泥齡為18d條件下，出水COD去除率變化不大，分別為97%和93%，而相應的出水NH4+-N去除率從93%降低到72%，表明廢水鹽度增大，對系統(tǒng)的硝化能力有較大影響。
而改變進水有機負荷對出水COD去除影響不大，該系統(tǒng)耐有機負荷沖擊能力較強。
主要來源于直接利用海水的工業(yè)生產、生活用水和食品加工廠、化工廠及石油和天然氣的采集加工等。這些廢水中除了含有有機污染物外，還含有大量的無機鹽，如Cl-，SO42-，Na+，Ca2+等離子。
若未經處理直接排放，勢必會對水體生物、生活飲用水和工農業(yè)生產用水生產極大的危害。但常規(guī)處理方法中鹽水濃度不能過高，亟待開發(fā)處理更高濃度的高鹽廢水的工藝技術。
常用技術一：高鹽廢水低溫多效板式蒸發(fā)濃縮脫鹽
1、低溫多效蒸發(fā)濃縮結晶技術
低溫多效蒸發(fā)濃縮結晶系統(tǒng)，是由相互串聯(lián)的多個蒸發(fā)器組成，低溫（90℃左右）加熱蒸汽被引入*效，加熱其中的料液，使料液產生比蒸汽溫度低的幾乎等量蒸發(fā)。產生的蒸汽被引入第二效作為加熱蒸汽，使第二效的料液以比*效更低的溫度蒸發(fā)。這個過程一直重復到*后一效。
*效凝水返回熱源處，其它各效凝水匯集后作為淡化水輸出，一份的蒸汽投入，可以蒸發(fā)出多倍的水出來。同時，料液經過由*效到*末效的依次濃縮，在*末效達到過飽和而結晶析出。由此實現料液的固液分離。
低溫多效蒸發(fā)濃縮結晶系統(tǒng)不僅可以應用于化工生產的濃縮過程和結晶過程，還可以應用于工業(yè)含鹽廢水的蒸發(fā)濃縮結晶處理過程中。
在工業(yè)含鹽廢水的處理過程中，工業(yè)含鹽廢水進入低溫多效濃縮結晶裝置，經過5-8效蒸發(fā)冷凝的濃縮結晶過程，分離為淡化水（淡化水可能含有微量低沸點有機物）和濃縮晶漿廢液；無機鹽和部分有機物可結晶分離出來，焚燒處理為無機鹽廢渣；不能結晶的有機物濃縮廢液可采用滾筒蒸發(fā)器，形成固態(tài)廢渣，焚燒處理；淡化水可返回生產系統(tǒng)替代軟化水加以利用。
其主要技術參數如下：
（1）淡化水含鹽量（TDS）<10ppm（可能含有微量隨蒸汽出來的低沸點有機物）；
（2）噸淡化水蒸汽耗量=（1/效數）/90%ｔ/t；
（3）噸淡化水電力消耗2-4kw•h/t（依效數和裝置大小而異）。
2、裝置結構方案：
（1）低溫多效板式蒸發(fā)器＋管式蒸發(fā)結晶器；
（2）冷凝器：管式冷凝器；
（3）除沫型式：每效采用“轉角式擋板+旋風復擋+絲網”三級復合除沫系統(tǒng)，確保二次蒸汽（淡化水）清潔；
（4）真空泵為自冷式水環(huán)泵；
（5）系統(tǒng)控制：裝置的溫度、壓力、液位、流量為系統(tǒng)自動控制調節(jié)。
3、低溫多效濃縮結晶裝置技術特點：
工藝特點：
（1）該裝置采用混程給水，使相同造水噸位裝置的噸水電耗較國外工藝減少40%-50%；
（2）由于混程給水，廢水從高溫效依次進入低溫效，濃度逐漸升高，溫度逐漸降低。避免了國外工藝中，由低溫效向高溫效循環(huán)給水引起的在高溫效給水濃度升高，有效減輕了高溫效的結垢和腐蝕情況；
（3）水量在蒸發(fā)器上分布均勻，避免了現有裝置噴頭式給水不均勻易堵塞的缺點；
（4）真空系統(tǒng)采用差壓抽氣裝置，各效間準確形成設計壓差，使得裝置運行穩(wěn)定可靠。
結構特點：
（1）采用抽屜式結構，制造裝配、檢修維護方便；板式蒸發(fā)器，拆卸清洗；
（2）采用板式蒸發(fā)器，可實現廢水高倍濃縮，無機鹽可結晶分離；
（3）采用板式蒸發(fā)器，模塊化設計，便于大規(guī)模批量生產，造價低；
（4）裝置結構簡單，制造工藝性好；
（5）裝置配套機電設備全部國產化；
（6）噸水裝置制造成本較國外公司降低30～40%。
常用技術二：生物法
生物處理是目前廢水處理*常用的方法之一，它具有應用范圍廣、適應性強等特點�；U水如染料、農藥、醫(yī)藥中間體等含鹽較高的廢水則給生物處理帶來一定的難度。這類廢水含鹽較高，污染嚴重，必須處理才能排放。況且，此類廢水成分復雜，不具備回收價值，采用其他處理方法成本較高，因此生物處理仍是*選的方法。
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(jié)滲透壓的重要作用。但鹽濃度過高，會對微生物的生長產生抑制作用。主要抑制原因在于：
（1）鹽濃度過高時滲透壓高，使微生物細胞脫水引起細胞原生質分離；
（2）高含鹽情況下因鹽析作用而使脫氫酶活性降低；
（3）高氯離子濃度對細菌有毒害作用；
（4）由于水的密度增加，活性污泥容易上浮流失。
為此，高含鹽廢水的生物處理需要進行稀釋，通常在低鹽濃度下（鹽濃度小于1%）運行，造成水資源的浪費，處理設施龐大、投資增加，運行費用提高。隨著水資源的日趨緊張，*出臺的保護水資源各項法規(guī)和收費的實施，給高含鹽廢水處理的企業(yè)帶來了負擔。
生物處理法具有經濟、高效、無害的特點，鹽含量從0提高至30g/L時，在被馴化的系統(tǒng)里有機物（以COD的形式）去除率從97%降至60%，氮（N）的去除率從88%降至68%；在經過馴化的系統(tǒng)里，當鹽的質量濃度從5g/L提高至30g/L時，COD去除率從90%降至71%，N的去除率85%降至70%。
例如常用的生化處理工藝，SBR工藝處理含鹽廢水時，通過逐步提高鹽度的方法馴化出耐高鹽的活性污泥，進行模擬高鹽廢水的處理試驗，對鹽度為0和2%，COD為300mg/L的高鹽廢水進行研究。
結果表明，在每周期12h、曝氣量0.6L/min、平均污泥濃度在2000-3500mg/L時、污泥齡為18d條件下，出水COD去除率變化不大，分別為97%和93%，而相應的出水NH4+-N去除率從93%降低到72%，表明廢水鹽度增大，對系統(tǒng)的硝化能力有較大影響。
而改變進水有機負荷對出水COD去除影響不大，該系統(tǒng)耐有機負荷沖擊能力較強。
