南通純水設備解讀：高鹽廢水有效處置方法
1高鹽廢水的來源及組成
高鹽廢水是指含有有機物和至少3.5%質(zhì)量濃度)總?cè)芙夤腆w物(TDS廢水。這種廢水來源廣泛，一是化工、制藥、石油、造紙、奶制品加工、食品罐裝等多種工業(yè)生產(chǎn)過程中，會排放大量廢水，水中不但含有很多高濃度的有機污染物，且伴有大量鈣、鈉、氯、硫酸根等離子;二是為了充分利用水資源，南通純水設備很多沿海鄉(xiāng)村直接利用海水作為工業(yè)生產(chǎn)用水或是冷卻水，一些地方把海水用于消防、沖洗廁所和道路，雖然這部分污水不含有大量的有毒物質(zhì)，但水量大、含鹽量高，也較難處理。
2高鹽廢水的特點
高含鹽量有機廢水的有機物根據(jù)生產(chǎn)過程不同，所含有機物的種類及化學性質(zhì)差異較大，但所含鹽類物質(zhì)多為Cl-SO42-Na+Ca2+等鹽類物質(zhì)。雖然這些離子都是微生物生長所必需的營養(yǎng)元素，微生物的生長過程中起著促進酶反應，維持膜平衡和調(diào)節(jié)滲透壓的重要作用，但是若這些離子濃度過高，會對微生物發(fā)生抑制和毒害作用。高鹽廢水中鹽濃度高、滲透壓高、微生物細胞脫水引起細胞原生質(zhì)分離;鹽析作用使脫氫酶活性降低;氯離子高對細菌有毒害作用;鹽濃度高，廢水的密度增加，活性污泥易上浮流失，從而嚴重影響生物處置系統(tǒng)的凈化效果。
黃新文等研究了廢水中一些常見的無機鹽類對微生物處置系統(tǒng)的影響，上海純水設備實驗結(jié)果標明無機鹽過量會使活性污泥系統(tǒng)中微生物逐漸死亡，污泥量減少，出水懸浮物高，且無機鹽濃度過高會降低COD去除率。因此，這類濃鹽廢水需要單獨進行處置。
3高鹽廢水處置技術(shù)
3.1慣例處置工藝技術(shù)
3.1.1電解法
高鹽廢水具有較高的導電性，因此可以通過電解法即在陰、陽兩級間發(fā)生強電流使有毒有害物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應從而去除水中污染物，電解法能有效地降低廢水中的COD對污水適應性強，去除效果好，缺點是運行費用較高。王宏等采用電解絮凝法處置紫膠合成樹脂生產(chǎn)過程中排放出的高鹽度有機廢水，不但能有效降低廢水中的COD增加透明度，同時對BODTP和TN都有較高的去除率。
3.1.2離子交換法
離子交換法的關(guān)鍵在于離子交換樹脂，一種帶有官能團，具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與不溶性的高分子聚合物，這類聚合物中含有的氨基、羥基基團可以把高鹽廢水中的金屬離子鰲合、置換進去。離子交換法可以作為預處置工藝脫除各種金屬離子，達到有效除鹽的目的缺點是廢水中的固體懸浮物會堵塞樹脂從而使離子交換樹脂失去效果。唐樹和等采用離子交換樹脂處置含Cr廢水，廢水中Cr濃度由初始的1540mg/L降至處理后0.5mg/L達到國家排放規(guī)范。
3.1.3焚燒法
焚燒法是指將高鹽廢水呈霧狀噴入高溫焚燒爐中，廢水中的有毒有害物質(zhì)經(jīng)過高溫氧化分解轉(zhuǎn)化為水、氣體和無機鹽灰分。采用焚燒法處置高鹽廢水時需要防止霧化噴嘴堵塞，同時需要對焚燒過程中產(chǎn)生的污染性氣體進行后續(xù)凈化處置。王偉等采用焚燒法處置高濃度有機、含鹽廢水，證明了此方法的可行性，南通純水設備并且過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣和固體廢棄物均能得到有效處置并達標排放。
3.1.4生化處置法
生化處置法是指利用自然界廣泛存在微生物對廢水中的有機物進行氧化、分解、吸附從而達到凈化水體的目的生化處置法具有經(jīng)濟、高效、無害的優(yōu)點，但是高鹽廢水中的無機鹽對微生物有強烈的抑制作用，因此馴化出耐鹽微生物是生化處置法的重點和難點。李維國等從山東省威海市路道口鹽場曬鹽池鹽水中分離出一種中度嗜鹽菌，然后利用此微生物對含鹽9.3%CODCr為1738mg/L高鹽制革廢水進行處置，經(jīng)過216h后，CODCr脫除率高達98%
3.2濃縮技術(shù)
由于高鹽廢水處置利息高，耗能大。因此對高鹽廢水進行減量化處理(增大含鹽量，提高濃度，減小處置水量)不只可以降低處置本錢，同時有利于高鹽廢水中鹽分回收利用。高鹽廢水濃縮技術(shù)包括：膜分離法，蒸發(fā)法等。
3.2.1膜分離法
膜分離法是指利用膜對高鹽廢水中不同混合物組分的選擇透過性來分離、提純和濃縮從而達到廢水的減量化處理。該法的關(guān)鍵在于選擇合適的濾膜，其根據(jù)膜孔徑的大小一般可分為：微濾膜(MF超濾膜(UF納濾膜(NF反滲透膜(RO等。根據(jù)是否增加外部壓力可以分為：正滲透膜技術(shù)和反滲透膜技術(shù)。膜分離法具有能耗低、適應性強、選擇性好等優(yōu)勢，但是過濾膜容易被高鹽廢水中的物質(zhì)堵塞和腐蝕，需要經(jīng)常清洗或更換。實際工業(yè)生產(chǎn)中，反滲透膜的應用最為廣泛，其可以循環(huán)利用高達60%淡水，經(jīng)過處置后高鹽廢水的濃度可以提高一倍。
3.2.2蒸發(fā)法
蒸發(fā)法是指利用加熱的方法使高鹽廢水中的水汽化從而使高鹽廢水得以濃縮而達到減量化處理。工業(yè)上高鹽廢水處置過程中經(jīng)常采用多效蒸發(fā)裝置，上海純水設備即將多個蒸發(fā)器單元串聯(lián)運行。多效蒸發(fā)工藝的濃縮效果會受到傳熱溫度差，加熱蒸汽壓力等多種因素的影響。李清方等采用多效蒸發(fā)技術(shù)對油田污水進行集中脫鹽處理，濃縮后廢水中含鹽量可達8%以上。
3.3零排放技術(shù)
經(jīng)過濃縮處置后的高鹽廢水含鹽量更高，處置更困難，排放之后對環(huán)境影響更惡劣。因此需要采用零排放技術(shù)從根本上解決高鹽廢水處置問題。零排放技術(shù)的基礎為蒸發(fā)濃縮技術(shù)，該技術(shù)的關(guān)鍵在于結(jié)晶，即將高鹽廢水中的可溶性鹽類物質(zhì)分離進去形成結(jié)晶鹽類化合物。
結(jié)晶工藝包括冷卻結(jié)晶和熱結(jié)晶，其中冷卻結(jié)晶為熱結(jié)晶的基礎。冷卻結(jié)晶工藝中，蒸發(fā)濃縮后母液經(jīng)冷卻結(jié)晶分離而得的冷卻母液需反復返回前端進行再加熱蒸發(fā)濃縮，工藝流程長，能耗高，效率較低。而熱結(jié)晶工藝則是通過引入特殊設備對濃縮后的母液進行繼續(xù)加熱濃縮使形成過飽和溶液，之后再進行冷卻結(jié)晶，該工藝可實現(xiàn)鹽類物質(zhì)100%分離。
3.4高鹽廢水處置工藝對比
上文對高鹽廢水各種處置技術(shù)作了詳細介紹，上海純水設備據(jù)此對比分析了各種處置技術(shù)的優(yōu)缺點及其適用場所(見表1
從表中可以看出，高鹽廢水零排放技術(shù)可以實現(xiàn)鹽分回收，資源化利用，經(jīng)濟效益更加明顯，應用前景廣闊。
4結(jié)語
基于無害化、減量化及資源化的處置原則，綜合考量處置工藝技術(shù)的易操作性、處置效率、處置利息及投資回報，當前的工業(yè)高含鹽廢水因其高鹽和生物毒性等特性，單純應用某一處置工藝往往難達所需。實際應用過程中，適鹽生物處理、蒸發(fā)濃縮、膜分離以及組合工藝如膜-生物處置等因利息和效率方面的優(yōu)勢而備受青睞其應用廣泛。
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