高鹽廢水處理中的超濾與反滲透技術(shù)

高鹽廢水處理中的超濾與反滲透技術(shù)

1總結(jié)1.1含鹽廢水目前，中國公司通常采用超濾和反滲透處理鹽廢水。反滲透處理廢水COD可達10mg/L以下，氨氮可達5mg/L以下1.2廢水的凈化效果高鹽廢水是指總含鹽量不低于1%的廢水，主要來自化工廠和油氣收集加工。廢水中含有許多物質(zhì)（包括鹽、油、有機重金屬和放射性物質(zhì)）。含鹽廢水中影響環(huán)境的有機污染物的去除，高濃度的鹽對微生物有抑制作用。采用物理和化學方法進行處理投資大、運行成本高，難以達到理想的凈化效果。高鹽廢水中主要的鹽類是Cl2高鹽廢水處理技術(shù)2.1蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)高鹽廢水是指回用系統(tǒng)的濃反滲透廢水，廢水中的鹽通過反滲透膜濃縮到10000～50000mg/L，甚至更高。除了鹽，廢水中還有其他污染物。典型高鹽廢水的COD值為500～2000mg/L。目前，處理高鹽廢水有三種可能的方法：深地下井灌、蒸發(fā)池和蒸發(fā)結(jié)晶。我國項目高鹽廢水濃縮預(yù)處理的主要技術(shù)包括HERO、振動膜、盤管反滲透（DTRO）、電滲析（ED）和雙極膜電滲析。在我國，深井灌注技術(shù)缺乏相關(guān)的法律、政策、制度和制約手段，其環(huán)境風險仍不清楚，因此在現(xiàn)階段一般不會使用。蒸發(fā)池敏感，技術(shù)本身受自然環(huán)境影響較大，蒸發(fā)池受地理和氣候限制，不適用于所有地區(qū)。如伊犁和內(nèi)蒙古東部蒸發(fā)能力有限。此外，沉積物的處置不是一種穩(wěn)定和可持續(xù)的治療方法。因此，蒸發(fā)池只能作為調(diào)試期間和事故階段的應(yīng)急處理措施。由于污水池中溶解性總固體（包括硝酸鹽，氯，銨）較高，有機物較高的特點，蒸發(fā)池功能與原設(shè)計方向不一致。隨著騰格爾沙漠事件的出現(xiàn)，蒸發(fā)池作為一種高鹽廢水處理方案，在社會上引起了廣泛的爭議。蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)在一定程度上可以通過將高鹽廢水轉(zhuǎn)化為固體晶體混合鹽來實現(xiàn)廢水的“零排放”。是現(xiàn)階段一個成熟且公認的過程，但混合鹽的處置是一個亟待解決的問題2.2蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)(1）預(yù)處理。目前，高鹽廢水處理的核心工藝主要集中在蒸發(fā)結(jié)晶過程，蒸發(fā)結(jié)晶成本高。根據(jù)研究，多效蒸發(fā)和機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)（MVR）的能耗成本分別高達8.49美元/噸和5.30美元/噸，給蒸發(fā)器的進料一般都經(jīng)過了預(yù)處理第。(2）結(jié)晶。膜濃縮過程后，高鹽水進入蒸發(fā)結(jié)晶段，蒸發(fā)后濃縮液進入結(jié)晶段。根據(jù)結(jié)晶原理，結(jié)晶器類型分為蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶。目前，蒸發(fā)結(jié)晶是化工廢水“零排放”的主要類型，幾乎所有項目均采用蒸發(fā)結(jié)晶，結(jié)晶產(chǎn)物為主要由氯化鈉和硫酸鈉組成的混合結(jié)晶鹽。冷卻結(jié)晶是將含有鹽的濃溶液加熱到一定溫度，然后冷卻以除去鹽，溫度影響物質(zhì)的溶解度。通常，溶解度隨溫度的升高而增大。溶液在高溫下飽和，此時單位溶液中溶質(zhì)的含量很高，然后降低溫度降低溶解度。這樣，單位溶液中溶質(zhì)的含量應(yīng)該減少，剩余溶質(zhì)必須以晶體的形式從溶液中分離出來。蒸發(fā)結(jié)晶適用于氯化鈉結(jié)晶。對于硫酸鈉，其溶解度隨溫度的升高而降低在30℃以上蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)得到的晶體為無水硫酸鈉。當廢水中有機物或雜質(zhì)含量較高時，只能得到低純度的硫酸鈉。蒸發(fā)結(jié)晶由蒸發(fā)段和結(jié)晶段兩部分組成，蒸發(fā)器通過蒸發(fā)水來使鹽飽和結(jié)晶，生成的蒸汽經(jīng)冷凝后回用，目前，化工中使用的蒸發(fā)器有多種類型，如單級或多級蒸發(fā)和MVR2.3蒸發(fā)mvr(1）多級蒸發(fā)。多級蒸發(fā)是指一系列蒸發(fā)器。第一階段用新鮮蒸汽進料，后續(xù)階段從上一階段開始依次使用二次蒸汽進行蒸發(fā)操作。多級蒸發(fā)可以通過蒸汽的重復(fù)利用降低運行成本，同時提高效率。傳統(tǒng)的單級蒸發(fā)器需要大約1t蒸汽蒸發(fā)1t高鹽水。然而，三級蒸發(fā)器在相同條件下只需要0.3t蒸汽。(2)MVR。雖然MVR蒸發(fā)器是一個單一的蒸發(fā)器，使用蒸汽再壓縮導致系統(tǒng)相當于10～20個單一蒸發(fā)器階段的單位能量要求。其工作原理是通過外部壓縮機壓縮蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽，在增加壓力和焓值后，再將新鮮蒸汽更換到蒸發(fā)器中循環(huán)利用。系統(tǒng)啟動后，MVR不需要或只需要少量的外部新鮮蒸汽來補充。MVR的主要能耗是電。MVR具有自控程度高、能耗低、運行成本低等優(yōu)點，1t水蒸發(fā)耗電量為20～30kW·h。但MVR設(shè)備的投資成本較高。3高鹽廢水處理技術(shù)分析3.1高鹽廢水蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)尚未成熟結(jié)果表明，所有新建/在建工程均采用蒸發(fā)結(jié)晶工藝設(shè)計，已通過整改擴建等方式建設(shè)了較大比例的項目，改變原有污水排放方式，安裝蒸發(fā)結(jié)晶裝置。由于當時缺乏環(huán)保意識，大部分正在規(guī)劃整改中。從項目最近的運行情況來看，特別是新項目的環(huán)保舉措和實際行動，可以實現(xiàn)“零排放。高鹽廢水排放情況會越來越少。此外，以混合鹽為最終產(chǎn)品的蒸發(fā)結(jié)晶工藝和裝置是建立的技術(shù)，并有許多成功的工程案例。蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)已成為當前高鹽廢水處理的設(shè)計趨勢。在工藝選擇上，蒸發(fā)法要么是MVR，要么是多級蒸發(fā)，結(jié)晶法全部為蒸發(fā)結(jié)晶，最終產(chǎn)物為混合結(jié)晶鹽。3.2缺乏相關(guān)認證標準混晶鹽資源利用困難。水晶鹽分離是實現(xiàn)高鹽廢水資源化的一種可能途徑。但仍處于中試驗證階段，無實際工程驗證案例。此外，還缺乏分數(shù)晶鹽純度要求、有機組成和含量要求等認證指標和方法的相關(guān)標準，阻礙了其作為商品資源的真正實現(xiàn)?；炀}循環(huán)利用目標仍有待決策部門、企業(yè)、科研單位共同推進。4納濾膜或混凝劑處理高鹽廢水綜上所述，含鹽廢水主要由循環(huán)污水和脫鹽站排放。“超濾+反滲透”雙膜法是含鹽廢水回用處理的常用工藝。含鹽廢水處理系統(tǒng)反滲透產(chǎn)生高鹽廢水。正確處理和減少高鹽廢水是實現(xiàn)廢水“零排放”的關(guān)鍵。蒸發(fā)池受地理和氣候限制，不適用于所有地區(qū)。為了實現(xiàn)高鹽廢水處理的穩(wěn)定發(fā)展，分離鹽技術(shù)將是未來研究的重點。納濾膜可以實現(xiàn)一價離子和多價離子的分離。因此，為了更好地實現(xiàn)硫酸鈉和氯化