【環(huán)為課堂】高鹽廢水的處理方法
高鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少1%的廢水,其主要來自化工廠及石油和天然氣的采集加工等,這種廢水含有多種物質(zhì)(包括鹽、油、有機(jī)重金屬和放射性物質(zhì))。含鹽廢水的產(chǎn)生途徑廣泛,水量也逐年增加。去除含鹽污水中的有機(jī)污染物對環(huán)境造成的影響至關(guān)重要。
高鹽廢水如何處理,首先我們對其不同情況做一個簡單的分析。
1、在鹽度小于2g/L條件下,可能通過馴化處理含鹽污水。但是馴化鹽度濃度必須逐漸提高,分階段的將系統(tǒng)馴化到要求鹽度水平。突然高鹽環(huán)境會造成馴化的失敗和啟動的延遲。
2、稀釋進(jìn)水鹽度。既然高鹽成為微生物的抑制和毒害劑,那么將進(jìn)水進(jìn)行稀釋,使鹽度低于毒域值,生物處理就不會收到抑制。這種方法簡單,易于操作和管理;其缺點(diǎn)就是增加處理規(guī)模,增加基建投資,增加運(yùn)行費(fèi)用,浪費(fèi)水資源?!?br/>
3、在鹽度大于2g/L時,蒸發(fā)濃縮除鹽是最經(jīng)濟(jì)也是最有效的可行辦法。其它的方法如培養(yǎng)含鹽菌等的方法都存在工業(yè)實(shí)踐難以運(yùn)行的問題。
高鹽廢水如何處理能達(dá)到更好的效果,我們需要對其處理的生物流程有一個詳細(xì)的認(rèn)識和理解:
(1)調(diào)節(jié)池。
含鹽廢水調(diào)節(jié)池考慮的主要因素是廢水鹽濃度的變化,除生產(chǎn)波動周期、沖擊因素外,應(yīng)重點(diǎn)考慮水中鹽濃度的變化和如何進(jìn)行調(diào)整,如低含鹽水量的減少或過高含鹽來水的沖擊。
(2)曝氣池。
根據(jù)廢水中含鹽類型不同,曝氣池選擇也應(yīng)有所不同。生物處理含CaCL2較高的廢水,應(yīng)采用傳統(tǒng)曝氣方式。鈣離子能增加活性污泥的絮體強(qiáng)度,高CaCL2可使污泥中灰分達(dá)到40%~50%,污泥密度增加,曝氣池中的污泥濃度可在5000mg/L以上。因此,應(yīng)采用提升力較大的傳統(tǒng)曝氣、深井曝氣、流化床曝氣等曝氣方法。曝氣也應(yīng)選用氣泡較大、提升力較強(qiáng)的散流曝氣器等曝氣方式。不可采用氣泡較小的微孔曝氣器和可變孔曝氣器,防止曝氣孔被無機(jī)鹽堵塞,不利于曝氣池的攪動。在水量小于1000m3條件下也可以采用射流曝氣,射流曝氣氧的傳遞效率高,而且不易堵塞曝氣設(shè)備。曝氣強(qiáng)度也應(yīng)大于普通生物處理,在10m3/(m2/h)左右,或用中心管來增加提升和攪拌能力。高含鹽情況下氧的傳遞速度增加對高污泥濃度有利,只要菌膠團(tuán)不解體,既使產(chǎn)生絲狀菌,污泥也不會上浮流失。含磷營養(yǎng)鹽應(yīng)注意投加位置,以免產(chǎn)生的磷酸鈣鹽沉淀不僅影響使用效果,而且產(chǎn)生結(jié)垢易堵塞管線。
(3)二沉池。
二沉池表面負(fù)荷應(yīng)有一定的余量,主要是考慮廢水密度增加,不利于污泥沉淀,尤其是含NaCl廢水。處理水量較大時,特別是含CaCL2廢水,最好采用周邊傳動式刮泥機(jī),以適應(yīng)污泥濃度高、密度大的特點(diǎn)。在采用傳統(tǒng)活性污泥法處理高CaCL2廢水時,應(yīng)適當(dāng)加大污泥回流量,以減少廢水波動造成的沖擊,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(4)污泥脫水。
由于含CaCL2廢水生物處理的剩余污泥含鈣鹽多,有利于脫水,可不用加絮凝劑。經(jīng)濃縮后的污泥濃度可大于50g/L。剩余污泥量與普通廢水處理的剩余污泥類似,設(shè)計參數(shù)可參考普通污泥脫水。
在處理鈣離子濃度高的廢水時,由于活性污泥中的無機(jī)成分高,有機(jī)物去除能力較低,較低的負(fù)荷情況下運(yùn)行,污染物的去除率要高于高負(fù)荷條件下,但是延時曝氣又不太適合處理高鹽廢水,因?yàn)槲勰帻g長,水力停留時間長,活性污泥容易老化,絮凝性能變差,最終影響出水效果。
針對高鹽廢水如何處理的問題,我們詳細(xì)介紹一種處理方法:
蒸餾脫鹽
蒸餾法是一種最古老、最常用的脫鹽方法。目前工業(yè)廢水的蒸餾法脫鹽技術(shù)基本上均是從海水脫鹽淡化技術(shù)基礎(chǔ)上 發(fā)展而成。蒸餾法就是把含鹽水加熱使之沸騰蒸發(fā),再把蒸 汽冷凝成淡水的過程。蒸餾法是最早采用的淡化法,其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、所得淡水水質(zhì)好等。
(1)多效蒸發(fā)
多效蒸發(fā)是讓加熱后的鹽水在多個串聯(lián)的蒸發(fā)器中蒸發(fā),前一個蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的蒸汽作為下一蒸發(fā)器的熱源, 并冷凝成為淡水。
(2)多級閃蒸
以海水淡化為例,將原料海水加熱到一定溫度后引入 閃蒸室,由于該閃蒸室中的壓力控制在低于熱鹽水溫度所對 應(yīng)的飽和蒸汽壓的條件下,故熱鹽水進(jìn)入閃蒸室后即成為過 熱水而急速地部分氣化,從而使熱鹽水自身的溫度降低,所產(chǎn)生的蒸汽冷凝后即為所需的淡水。多級閃蒸就是以此原理為基礎(chǔ),使熱鹽水依次流經(jīng)若干個壓力逐漸降低的閃蒸室, 逐級蒸發(fā)降溫,同時鹽水也逐級增濃,直到其溫度接近(但 高于)天然海水溫度。
(3)蒸汽壓縮冷凝
蒸汽壓縮冷凝脫鹽技術(shù)是將鹽水預(yù)熱后,進(jìn)入蒸發(fā)器 并在蒸發(fā)器內(nèi)部分蒸發(fā)。所產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮提高壓力后引入到蒸發(fā)器的加熱側(cè)。蒸汽冷凝后作為產(chǎn)品水引出,如此實(shí)現(xiàn)熱能的循環(huán)利用。當(dāng)其作為循環(huán)冷卻水脫鹽回收工藝時,可使冷卻水中的有害成份得到濃縮排放,并使 95%以上的排污水以冷凝液的形式得到回收,作為循環(huán)水和 鍋爐補(bǔ)充水返回系統(tǒng)。