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高鹽廢水處理工藝詳細分析

信息來源:本站 | 發布日期: 2022-02-25 | 瀏覽量:
關鍵詞:廢水蒸發器,單效廢水蒸發器,雙效廢水蒸發器,多效廢水蒸發器,外循環蒸發器、MVR蒸發器

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廢水。

主要來源于直接利用海水的工業生產、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生產用水生產極大的危害。但常規處理方法中鹽水濃度不能過高,亟待開發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濃縮脫鹽

1、低溫多效蒸發濃縮結晶技術

低溫多效蒸發濃縮結晶系統,是由相互串聯的多個蒸發器組成,低溫(90℃左右)加熱蒸汽被引入第一效,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。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第一效更低的溫度蒸發。這個過程一直重復到最后一效。

第一效凝水返回熱源處,其它各效凝水匯集后作為淡化水輸出,一份的蒸汽投入,可以蒸發出多倍的水出來。同時,料液經過由第一效到最末效的依次濃縮,在最末效達到過飽和而結晶析出。由此實現料液的固液分離。

低溫多效蒸發濃縮結晶系統不僅可以應用于化工生產的濃縮過程和結晶過程,還可以應用于工業含鹽廢水的蒸發濃縮結晶處理過程中。

在工業含鹽廢水的處理過程中,工業含鹽廢水進入低溫多效濃縮結晶裝置,經過5-8效蒸發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器,形成固態廢渣,焚燒處理;淡化水可返回生產系統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2-4kwh/t(依效數和裝置大小而異)。

2、裝置結構方案:

(1)低溫多效板式蒸發器+管式蒸發結晶器;

(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,確保二次蒸汽(淡化水)清潔;

(4)真空泵為自冷式水環泵;

(5)系統控制:裝置的溫度、壓力、液位、流量為系統自動控制調節。

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;板式蒸發器,拆卸清洗;

(2)采用板式蒸發器,可實現廢水高倍濃縮,無機鹽可結晶分離;

(3)采用板式蒸發器,模塊化設計,便于大規模批量生產,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最常用的方法之一,它具有應用范圍廣、適應性強等特點。化工廢水如染料、農藥、醫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,因此生物處理仍是首選的方法。

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,國家出臺的保護水資源各項法規和收費的實施,給高含鹽廢水處理的企業帶來了負擔。

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,該系統耐有機負荷沖擊能力較強。

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