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如皋高盐污水处理设备一体化污水净化装置

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  • 更新时间:2024-03-25

简要描述:如皋高盐污水处理设备一体化污水净化装置膜蒸馏是一种新型的水处理技术,其特点是无需加热加压,只需要在常温常压的条件下进行处理,其过滤材料是疏水微孔膜。采用膜蒸馏技术进行水处理时,利用被处理液体中所包含的易挥发性物质所挥发形成的气体,在处理膜两侧形成压力差,并透过处理膜,最终实现筛选分离的一种处理技术。与传统回收方法相比,该方法操作简单,一次性投资少,回收浓水的效率非常高。

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如皋高盐污水处理设备一体化污水净化装置

高盐废水处理是现阶段工业发展面临的重大环保问题。综合利用是解决高盐废水瓶颈的重要路径。高盐废水回用技术的应用是取得显著经济效益、环境效益和社会效益的重要保障。本文基于高盐废水处理现状及研究进展展开论述。

现阶段,规模化处理高盐废水仍然存在处理效率低、运行成本高的特点,还存在很多需要突破和解决的关键技术问题。例如,采用正渗透法处理高盐废水时,正渗透膜和汲取液等核心问题仍未很好解决;如何提高反渗透处理的水量,如何延长膜件的使用寿命,如何有效防止膜污染等问题仍需函待解决。

高盐废水指来源于生活污水和工业废水的总含盐量大于1%的排放废水,含有较高的如Cl-,SO42-,Na+,Ca2+等无机离子,也含有如甘油、中低碳链的有机物。由于其成分复杂多样,盐分高,对微生物生长具有较强的抑制作用,因此该废水处理技术难度远比普通污水处理要大得多。我国高盐废水产生数量在总废水中达5%,每年仍以2%的速率增长。因此,高盐废水处理在污水处理中有重要地位,是废水处理研究的重点,也是难点。目前研究和常用的高盐废水方法有蒸发法、电解法、膜分离法、焚烧法和生物法等。高盐废水是指以NaCl含量计算的总盐的质量分数大于等于1%的废水。这类废水除了含有有机污染物外,还含有钙、镁、钠、氯和硫酸根等大量可溶性无机盐离子,甚至含有放射性物质。

高盐废水主要来源以下几个途径:(1)海水:通常来源于沿海城市工业用水过程中的排水或冷却循环水。(2)工业生产:高盐废水主要来源印染、炼化、采油、制药和制盐等企业生产过程中产生的排水。(3)含盐生活污水:主要来源于海水利用,将海水用于城市生活中的消防、冲洒道路、冲厕等不与人体直接接触的生活杂用水。(4)含盐量高的地下水:有些地区的地下水中含盐量较高,总溶解性固体含量大,例如内蒙古河套部分地区、河北平原部分浅层地下水出现微咸水和咸水。

2.1 高效蒸发技术

高盐水的高效蒸发技术一般是针对盐分含量在4万mg/L以上的高盐废水,对于盐含量在1%~4%的低浓度高盐水来说,高效蒸发技术具体来说主要有:多效蒸发技术、机械式蒸汽再压缩技术。多效蒸发技术指的是同时使用多个串联的蒸发,热的蒸汽依次通过几个蒸发,前一个蒸发的热蒸汽再进入后一个蒸发,逐级蒸发,有效利用热源,达到高盐废水除盐的目的。机械式蒸汽再压缩技术简称MVR技术,是一种借助蒸汽压缩机进行热源有效利用的工艺,通过蒸汽的再次压缩获得动力,并不断往复,以提高蒸汽的热利用效率。高效蒸发的技术可以成功分离废水中的盐分和水分,然后再分别进行处理,是比较的处理高盐废水的方法,所以,目前这种技术在煤化工和医药、农药行业都有比较广泛的应用。但是对于盐水中的有机污染物含量过高的盐水,蒸发过程中非常容易产生泡沫造成冲料,同时还可能影响盐的品质,导致出盐夹带过多有机物,还需要继续处理。

2.2 生物法脱盐

此工艺主要利用的微生物氧化分解有机物。微生物能处理吸附有害的有机污染物,高盐废水通过它的降解后能够转化大量的有机物为无机物,废水通过净化而再次应用于工业领域,此工艺方法具有其他物理化学处理方法不同的优势,环保且安全性更强。微生物种类多种多样、面对各种污染废水的环境能够通过变异具有很强的适应性、且新陈代谢能力好,可以产生专一性的降解酶处理各类高盐废水,潜力较大。如生物接触氧化工艺有着抗毒、耐冲击、微生物较为稳定、具有很强的容积负荷性、能够保持污泥龄的优势,作为生物脱盐技术来说十分常用。比常规的活性污泥处理方法的水力停留时间更短。

例:两段式接触氧化工艺可以把废水的含无机盐浓度降低到2.5*104mg/L以下,能达到95%的COD去除率。厌氧技术及其改良工艺利用厌氧菌、硝化细菌、嗜盐菌等微生物对高盐废水特殊的环境适应性达到降低盐分的作用,他们能在高盐的水域环境中维持体内的低水活度,从而达到降低高盐废水COD的目的。据资料了解,若泥龄为18日左右,嗜盐菌在SBR反应容器中能够达到95%的COD处理率,高于61%的氨氮处理率。但目前我国对此方法的工艺技术还不完善,技术熟练度不高,但生物法脱盐的环保性,经济性将在未来高盐废水处理中拥有很好的前景。

2.3 膜处理技术

膜蒸馏是一种新型的水处理技术,其特点是无需加热加压,只需要在常温常压的条件下进行处理,其过滤材料是疏水微孔膜。采用膜蒸馏技术进行水处理时,利用被处理液体中所包含的易挥发性物质所挥发形成的气体,在处理膜两侧形成压力差,并透过处理膜,最终实现筛选分离的一种处理技术。与传统回收方法相比,该方法操作简单,一次性投资少,回收浓水的效率非常高。孙项城研究表明,膜蒸馏技术处理稳定,脱盐率高达99%。聂莹莹等选择中压反渗透、高压反渗透和超高压反渗透作为高浓盐水处理的核心工艺,并经美国陶氏ROSA软件计算,确定了中压反渗透、高压反渗透和超高压反渗透单元的结构和膜元件类型。最终确定“调节池+高效沉淀池+汽水反冲滤池+超滤+高压反渗透+DTRO+蒸发结晶"的处理工艺。采用此系统处理后,最终可将高浓盐水转化为回用水、污泥和盐泥,实现系统系统每吨水的处理成本为23.243元。美国哥伦比亚大学研发利用“反渗透+膜蒸馏(MD)"技术对浓盐水进行处理用以盐的回收利用,该方案现处于实验研究阶段,分别将NaCl溶液、合成海水、高盐水通过该工艺组合,表现出很好的稳定性,相对于传统技术而言,出盐品质很好,水的回收率可达到90%以上。波兰Marian Turek等人采用“电渗析(ED)+蒸发结晶"技术,该组合工艺相对于单一的蒸发浓缩和结晶,结晶出一吨盐的电耗从970kW·h降至500kW·h,节能效果明显,该处理系统在ED膜和蒸发结晶之前进行了预处理,投加氢氧化钙,去除部分硬度和硅,以利于ED膜更好的工作。

高盐废水是指总含盐质量分数至少1%的废水,其主要来自化工厂及石油和天然气的采集加工等,这种废水含有多种物质(包括盐、油、有机重金属和放射性物质)。含盐废水的产生途径广泛,水量也逐年增加。去除含盐污水中的有机污染物对环境造成的影响至关重要。

如皋高盐污水处理设备一体化污水净化装置

1.2高盐废水如何处理

首先我们对其不同情况做一个简单的分析


1、在盐度小于2g/L条件下,可能通过驯化处理含盐污水。但是驯化盐度浓度必须逐渐提高,分阶段的将系统驯化到要求盐度水平。突然高盐环境会造成驯化的失败和启动的延迟。


2、稀释进水盐度。既然高盐成为微生物的抑制和毒害剂,那么将进水进行稀释,使盐度低于毒域值,生物处理就不会收到抑制。这种方法简单,易于操作和管理;其缺点就是增加处理规模,增加基建投资,增加运行费用,浪费水资源。


3、在盐度大于2g/L时,蒸发浓缩除盐是的可行办法。其它的方法如培养含盐菌等的方法都存在工业实践难以运行的问题。


2.高盐废水如何处理能达到更好的效果

我们需要对其处理的生物流程有一个详细的认识和理解:


(1)调节池:含盐废水调节池考虑的主要因素是废水盐浓度的变化,除生产波动周期、冲击因素外,应重点考虑水中盐浓度的变化和如何进行调整,如低含盐水量的减少或过高含盐来水的冲击。


(2)曝气池。根据废水中含盐类型不同,曝气池选择也应有所不同。生物处理含CaCL2较高的废水,应采用传统曝气方式。钙离子能增加活性污泥的絮体强度,高CaCL2可使污泥中灰分达到40%~50%,污泥密度增加,曝气池中的污泥浓度可在5000mg/L以上。因此,应采用提升力较大的传统曝气、深井曝气、流化床曝气等曝气方法。曝气也应选用气泡较大、提升力较强的散流曝气器等曝气方式。不可采用气泡较小的微孔曝气器和可变孔曝气器,防止曝气孔被无机盐堵塞,不利于曝气池的搅动。在水量小于1000m3条件下也可以采用射流曝气,射流曝气氧的传递效率高,而且不易堵塞曝气设备。曝气强度也应大于普通生物处理,在10m3/(m2?h)左右,或用中心管来增加提升和搅拌能力。高含盐情况下氧的传递速度增加对高污泥浓度有利,只要菌胶团不解体,既使产生丝状菌,污泥也不会上浮流失。含磷营养盐应注意投加位置,以免产生的磷酸钙盐沉淀不仅影响使用效果,而且产生结垢易堵塞管线。


1.1 SBR工艺处理高盐废水

由于SBR是瀑气,沉淀一体,所以在设计的时候要充分考虑到沉淀时间,尤其是在处理含高浓度的钠盐的废水,含钠盐的废水沉淀效果差,故沉淀时间应该相应延长,再就是在为了减少滗水器对沉淀的污泥的干扰,滗水的深度也应该相应减小。在处理盐度波动较大的废水的时候,仍然需要设置调节池。有高浓度含盐废水需要处理的单位,也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。


1.2生物膜工艺

生物膜工艺是处理高盐度废水的理想工艺,如瀑气生物滤池工艺,接触氧化工艺曝气等,在处理钙盐含量高的废水时,要注意填料或者滤料的选择,在瀑气生物滤池中要设计较大的反冲洗强度和时间。接触氧化池的填料也宜采用空隙率较高的类型,填料的安装要考虑到易于拆卸和冲洗,防止废水处理过程中形成的碳酸钙堵塞填料。含NaCl较高的废水生物处理时,污泥灰分含量低于含CaCL2废水,而含盐废水密度大,在污泥膨胀或曝气池受到冲击污泥解体时,菌胶团比含CaCL2废水容易上浮流失,因此含NaCl较高的废水生物处理最好采用生物膜法。


1.3二沉池

二沉池表面负荷应有一定的余量,主要是考虑废水密度增加,不利于污泥沉淀,尤其是含NaCl废水。处理水量较大时,特别是含CaCL2废水,最好采用周边传动式刮泥机,以适应污泥浓度高、密度大的特点。在采用传统活性污泥法处理高CaCL2废水时,应适当加大污泥回流量,以减少废水波动造成的冲击,提高系统的稳定性。


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