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高浓度废水处理零排放-脱盐工艺介绍。

人气:发表时间:2020-11-27

高浓度废水处理零排放-脱盐工艺介绍。
 
工业废水零排放脱盐过程中,必然会产生大量浓盐水。浓盐水的主要成分是无机盐和重金属,还含有少量用于预处理、氯化、脱氯和脱盐的化学物质,如阻垢剂、酸等反应产物。浓盐水处理已成为制约各行业工业废水零排放的关键技术。
浓盐水处理技术包括浓盐水浓缩技术和浓盐水最终处置技术。一方面为了尽可能的回收水资源,另一方面由于浓盐水的最大和最终处置成本极高,需要先对浓盐水进行浓缩,使含盐量(TDS)的质量浓度达到5~8万mg/L,从而减少最终处置过程的规模,减少投资,节约能源。
只要超高浓度废水预处理得当,浓盐水的TDS可以提高到13~15万mg/L,大大减少了最终要处理的浓盐水量。
1浓盐水最终处置技术。
目前,根据各企业的实际情况和周围水环境的容量,浓盐水的最终处置有多种方法。
1.1直接放电。
(1)地表水直接排放由于TDS不受《污水综合排放标准》(GB8978—1996)和《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)等国家标准的限制,部分浓盐水经处理后,只要标准中规定的各种污染物含量不超标,仍直接排入地表水或海水中。
直接排放浓盐水时注意以下问题:
1.)如果出水口水循环能力强,浓水的高TDS浓度会迅速分散,但如果大量浓水排入湖泊、泻湖、贝类养殖水域或低盐度的优质养鱼水域,则会造成很大的毒性。
2.)出水口的结构应保证满足混合条件,不会对受纳水体造成水生生物、野生动物及周边区域的损害。在高湍流度下,一般采用简单的喷嘴排放,将浓水排放到大量接收水中就足以保证稀释和混合。然而,在大多数情况下,扩散型出口用于改善混合条件。
3.)深井注水深井注水是一种简单有效的连续处理大量浓缩反渗透水的方法,不受天气条件的影响。但深井注入过程非常复杂,需要特殊的地理条件。所选位置必须与适合饮用的含水层隔离,因此注入位置应低于所有相邻含水层,岩石和土壤对注入应有相对较高的透过率。深井注水成本高,对设计和施工要求高,有污染地下水源的可能,应慎重选择这种方法。
4.)排入城市污水处理系统。
浓盐水直接排入市政污水管网只是责任的转移,增加了市政污水处理过程的负担。过量的TDS可能对城市污水处理厂的生物处理段产生不利影响,甚至影响生化池的稳定运行。因此,需要征得市政部门和污水处理厂的许可。
1.2浓盐水的回用。
(1)生产用水根据生产工艺特点,浓盐水可用于冲渣和湿度控制。
比如在煤化工行业,煤场、灰场通常采用浓盐水作为除尘洒水装置,而钢铁企业通常采用浓盐水作为原料场洒水装置、高炉水渣处理或钢渣处理。但目前大部分渣场或煤场都要求封闭,湿度控制消耗的水量有限。
此外,浓盐水中氯离子浓度高,进入原煤容易腐蚀设备;浓盐水进入灰场容易造成二次污染,也会影响灰渣综合利用产品的质量。尽管存在上述问题,但浓盐水由于成本低,在一些行业,尤其是钢铁行业,仍被广泛使用。
但当浓盐水含有对环境有优先控制的污染物时,应谨慎使用。某钢铁企业曾用焦化废水浓盐水冲渣。由于焦化废水含有大量挥发性和半挥发性有机化合物,气味严重,引起当地居民投诉和企业工人罢工。
(2)用于灌溉的浓盐水可以作为肥料用于耐盐性高的植物和种子,也可以作为生态景区的补水,可以节约水资源,特别是在水资源贫乏的地区,所以灌溉也是保护水资源的一种方法。但是,使用浓盐水灌溉可能会对土壤和地表水造成污染,因此这种方法不是浓盐水的理想处理方法,只在少数情况下有效。
1.3用浓盐水养护。
(1)蒸发池内浓盐水的蒸发最早基本采用自然蒸发结晶的蒸发池。在毛池中,在地面上挖出一个凹陷,作为浓缩浓缩水的蓄水池。在适宜的气候条件下,可以有效利用充足的太阳能,浓盐水可以储存在蒸发池中逐渐蒸发,并定期去除残留的固体盐。
针对自然蒸发池蒸发速度慢、蒸发面积大的缺点,近年来开发了一种机械蒸发池,利用机械雾化蒸发器将各种水雾化喷射到大气中,从而增加雾化水滴在大气中的比表面积和“悬浮时间”,加速水的蒸发效果。
蒸发池具有施工方便、维护运行成本低、利用太阳能等优点。但2015年5月27日,环境保护部发布了《关于加强工业园区环境保护的指导意见》草案,明确要求:“各类园区不得以干池、蒸发池等替代标准化污水处理设施。”随着各种蒸发池环境事故频发,蒸发池将逐步淘汰。
(2)蒸发结晶器蒸发结晶器主要是指利用各种工艺使溶液在生产条件下过饱和,然后结晶出来的结晶器。目前,强化蒸发结晶技术主要包括机械压缩蒸发工艺(MVR)、多效蒸发(MED)、多级闪蒸(MSF)、膜蒸馏(MD)等。
当蒸发技术处理的高盐度废水在蒸发器中蒸发时容易浓缩到超过饱和溶解度极限时,水中的盐容易结晶并附着在换热管表面形成结垢,影响换热器的效率,严重时会堵塞换热管。“晶种法”技术解决了蒸发器换热管的结垢问题,并成功应用于各种含盐工业废水的处理,得到了广泛应用。
蒸发结晶器已广泛应用于制盐和海水淡化,技术成熟。在工业废水零排放方面,也有成功的案例。如海普欧环保公司浓盐水结晶采用强制循环真空负压三效低温真空蒸发结晶器,浓缩液固含量高达30万mg/L,通过三效出料口排至双级活塞推料离心机直接固化,固化后固含量高达95%。蒸发结晶器的投资和运行成本极高,运行管理复杂,制约了蒸发结晶工艺的发展和应用。