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高鹽廢水零排放工藝的設計及應用

發(fā)布時(shí)間：

2025-06-27

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高鹽廢水水質(zhì)情況

高鹽廢水指的是和常規居民用水以及地表水相比鹽度出現明顯過(guò)高的廢水，高鹽廢水大多是一些工業(yè)企業(yè)中排放的廢水。
在對某工業(yè)企業(yè)排放的高鹽廢水進(jìn)行檢測后發(fā)現，廢水液體中的鹽分比率達到了1%以上，除了鹽分之外，廢水中還包括了比較多的有機重金屬物質(zhì)、油類(lèi)，以及一些具有很強放射性和危害性的物質(zhì)。另外，高鹽廢水中的TDS較高，成分包括了NaCl,Na2SO4，同時(shí)COD和色度都比較高，并且含有一些雜質(zhì)離子，比如，Mg2+、Ca2+和NH4+等。

高鹽廢水零排放工藝的設計

混鹽工藝技術(shù)
在高鹽廢水零排放工藝設計中的混鹽工藝也是一種常用的處理技術(shù)。這種工藝技術(shù)利用超濾、蒸發(fā)結晶和混鹽干燥的技術(shù)方式，將高鹽廢水進(jìn)行了處理，并且得到了混鹽和冷凝水。
第一，要借助于超濾膜來(lái)對高鹽廢水進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理。此項工藝借助于超濾膜兩側的壓力差來(lái)作為動(dòng)力，利用機械篩分的原理使溶液和物質(zhì)進(jìn)行分離。因為超濾膜孔徑非常小，可以將廢水中的懸浮物和一些大分子物質(zhì)清除出去。進(jìn)入到超濾組件中的廢水在超濾膜兩側壓力的影響下，液體從超濾膜流出后形成超濾液體，另外一部分液體則作為濃縮液體流出去。在進(jìn)行超濾處理的過(guò)程中，主要呈現出了一個(gè)相對穩定和平衡的狀態(tài)，這也就保障了超濾環(huán)節開(kāi)展的效率和質(zhì)量。另外，在用超濾膜過(guò)濾高鹽廢水的過(guò)程中，一些分子比較大的物質(zhì)會(huì )被清除，比如，總硅、懸浮物質(zhì)等等；剩余的小分子物質(zhì)和鹽隨廢水被引入到下一個(gè)環(huán)節的蒸發(fā)結晶環(huán)節中，從而實(shí)現95%的回收。
第二，在蒸發(fā)結晶環(huán)境中，主要的工作任務(wù)是開(kāi)展混鹽蒸發(fā)結晶處理，因為高鹽廢水中有著(zhù)含量比較高的COD，超濾膜并不能將所有的有機物質(zhì)清除干凈，蒸發(fā)結晶時(shí)易形成氣泡，需添加消泡劑確保蒸發(fā)工藝繼續實(shí)施，受到有機物質(zhì)的影響提高溶液的沸點(diǎn)，如果抑制保持在沸騰的情況下，蒸發(fā)率會(huì )大打折扣甚至停止蒸發(fā)。所以，有機物質(zhì)會(huì )對混鹽蒸發(fā)結晶處理產(chǎn)生一些不良影響。在蒸發(fā)結晶處理后，硫酸鈉和氯化鈉等物質(zhì)將會(huì )被實(shí)施干燥處理，最后形成固態(tài)的混鹽。此時(shí)，企業(yè)就需要對這些混鹽進(jìn)行包裝處理，準備二次利用。這種高鹽廢水零排放處理技術(shù)的運用，提高了高鹽廢水的利用率，同時(shí)也將其中一些有利物質(zhì)進(jìn)行了處理，得到了一些廢物固態(tài)混鹽，但是，這種技術(shù)并沒(méi)有真正的實(shí)現零排放，需要對混鹽工藝技術(shù)進(jìn)行創(chuàng )新研發(fā)。
分鹽工藝設計
分鹽工藝是在混鹽工藝的基礎上來(lái)將固態(tài)廢物混鹽進(jìn)行充分分離形成單質(zhì)的結晶鹽，也就是純度達到標準的無(wú)機鹽，同時(shí)廢水達到初級再生水的水質(zhì)要求。這樣水和結晶鹽都可以得到重復利用，真正達到高鹽廢水的零排放目標。以特定煤化工高鹽廢水為例分鹽工藝設計方案，具體工藝流程為：超濾—臭氧氧化—納濾—蒸發(fā)結晶—干燥。
1.超濾膜預處理
高鹽廢水通過(guò)超濾膜后，懸浮物質(zhì)、總硅以及大分子物質(zhì)進(jìn)行清除；剩余的小分子物質(zhì)和鹽隨廢水進(jìn)入到蒸發(fā)結晶系統中。在超濾膜工藝中，進(jìn)水的壓力達到1 MPa,pH值可以達到8.5～10左右，系統中還配備獨立的清洗系統，清洗作業(yè)和超過(guò)濾作業(yè)可以一同進(jìn)行。超濾膜后的產(chǎn)水率在95%左右，需要進(jìn)一步實(shí)施臭氧催化氧化處理。
2.進(jìn)行臭氧催化氧化處理環(huán)節
此環(huán)節的主要作用是去除高鹽廢水中的有機物質(zhì)，避免后續蒸發(fā)結晶過(guò)程中出現氣泡致使蒸發(fā)無(wú)法進(jìn)行的問(wèn)題。在利用非均相臭氧催化技術(shù)的基礎上分解沒(méi)有被降解的有機物質(zhì)。該系統除以臭氧作為氧化劑直接氧化外，主要還借助了臭氧在固態(tài)化催化劑表面會(huì )產(chǎn)生羥基自由基的方式來(lái)對有機物質(zhì)進(jìn)行清除，實(shí)現氧化，在此過(guò)程中，氧化還原電位可以達到2.8 V以上，可以實(shí)現很好的氧化作用，可以把廢水中的難以降解的有機物質(zhì)進(jìn)行徹底性的降解。在臭氧催化氧化工藝實(shí)施的過(guò)程中，主要分為四個(gè)流程，第一為調節池工藝流程，第二為一級臭氧催化氧化工藝流程，第三為二級臭氧催化氧化工藝流程，第四為產(chǎn)水釋放池工藝流程。經(jīng)過(guò)此過(guò)程，產(chǎn)水COD濃度可降低到100 mg/L以下，COD總去除率達到80%左右，色度小于10倍。
3.納濾膜系統處理
現階段常用的分鹽工藝包括了熱鹽分鹽技術(shù)，以及納濾分鹽技術(shù)。熱鹽分鹽技術(shù)是借助于變溫結晶的優(yōu)勢進(jìn)行分鹽的；納濾分鹽技術(shù)借助的是納濾膜中選擇截留的優(yōu)勢，以及對無(wú)機鹽的分離提取來(lái)進(jìn)行分鹽處理的。比如，在一些煤炭化工廢水中，陰離子通常以氯離子和硫酸根離子為主，一價(jià)陽(yáng)離子則以鈉離子為主。在臭氧催化氧化工藝處理之后的產(chǎn)水進(jìn)入納濾膜環(huán)節，將分離后的Na2SO4和NaCl進(jìn)行處理。在此過(guò)程中，發(fā)揮最為重要作用的是一種半透明的膜，這個(gè)膜可以對二價(jià)鹽進(jìn)行選擇性的截留，這樣可以將二價(jià)鹽和一價(jià)鹽分離開(kāi)來(lái)。同時(shí)，借助于納濾膜來(lái)把鹽分含量比較高的水分為納濾濃水和產(chǎn)水，其中產(chǎn)水以氯化鈉為主，濃水以硫酸鈉為主。
4.氯化鈉和硫酸鈉結晶處理
在進(jìn)行納濾膜處理之后，下個(gè)環(huán)節為氯化鈉和硫酸鈉結晶處理，提取氯化鈉和硫酸鈉的結晶。因為產(chǎn)水的水量比較大，所以，需要進(jìn)行三效蒸發(fā)的方式來(lái)將溶液蒸發(fā)掉，獲取結晶，形成氯化鈉結晶，在此環(huán)節中，母液排出進(jìn)入到原水中，以此來(lái)提高氯化鈉晶體的純度；而剩余的冷凝水在離子檢測后對其進(jìn)行利用。
5.結晶鹽干燥處理
在硫酸鈉和氯化鈉結晶鹽獲取后，還要對其進(jìn)行干燥處理，在進(jìn)入到各自干燥器之后，利用真空靶式干燥機對硫酸鈉和氯化鈉結晶進(jìn)行處理，在高真空排氣處理及蒸汽夾套間接加熱物料的方式來(lái)獲取單質(zhì)結晶鹽，在此過(guò)程中，要對溫度進(jìn)行控制，溫度不能過(guò)高，如果溫度過(guò)高，被氧化的物料容易產(chǎn)生粉末。結晶鹽從干燥機的上方中間加入，利用耙齒的攪拌作用，以及蒸汽間接加熱的方式來(lái)將物料中的水分進(jìn)行汽化，之后由真空泵將汽化后的水分抽出，實(shí)現結晶鹽干燥的目的。
經(jīng)過(guò)高鹽廢水零排放工藝處理之后，結晶鹽和冷凝水的水質(zhì)要達到工業(yè)使用標準。硫酸鈉結晶鹽和氯化鈉結晶鹽中的各種物質(zhì)要符合相關(guān)指標，這樣才可以投入到工業(yè)使用中。

結語(yǔ)

綜上所述，高鹽廢水是工業(yè)企業(yè)排放的一種工業(yè)廢水，對自然環(huán)境會(huì )產(chǎn)生非常大的影響，因此，需要對高鹽廢水進(jìn)行處理，以此來(lái)保護自然環(huán)境。高鹽廢水零排放工藝技術(shù)在很多工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛的應用。在零排放理念的應用下，高鹽廢水零排放處理理念可以更好的實(shí)現結晶鹽的回收利用，其中主要是利用分鹽工藝的方式來(lái)開(kāi)展。本文對高鹽廢水零排放工藝設計應用特別是混鹽工藝技術(shù)和分鹽工藝技術(shù)的實(shí)施流程等進(jìn)行了分析探討，以此來(lái)實(shí)現高鹽廢水的零排放處理。