【技术】化工高盐废水处理工艺
2024-05-29 [ 102]

  

  随着我国经济的发展与技术的进步,化工产品的种类及产量都在逐渐增加,同时每年也都在产生大量的高盐度废水。

  化工行业属于一个大的分类,其中包括了基础化工、石油、冶金、能源、精细与日用化工、医药、农药、环保、军工等等,在化工产品生产过程中的各种原料、中间产物、衍生产品等等,其化学性质都相同,而在生产过程中产生的废水也包含了各种类型、不同浓度的盐类物质,大部分废水都属于高盐度废水,这些盐类化合物由Fe2+、Na+等多种无机离子组成。

  

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  各行业废水现状

  

  煤化工

  近些年我国煤化工行业发展较快,在煤化工生产过程中会产生大量的高盐废水,其成分也非常复杂,在当前绿色环保发展的要求下煤化工企业也面临着高盐废水处理的难题。

  针对煤化工废水的处理常采用反渗透法,目前应用是比较成熟的,并且也是现阶段处理成本较低、效果较好的除盐方法,其原理是将废水中的溶剂和溶质进行分离,并对其中的水进行回收利用,减少资源的浪费。

  有专家对络合纳滤法进行了研究,使用络合剂与废水中的重金属离子反应生成络合物,再使用纳滤膜截留重金属离子,取得了较好的效果。

  

  医药化工

  医药化工行业也是高盐废水的重要来源之一,这是因为在医药化工生产过程中使用酸碱性物料比较多,在中和反应过程中会产生大量的无机盐,另外医药化工生产过程中也会使用到较多的无机盐进行洗涤,这就造成医药化工生产中大量高盐废水的生成,并且含盐量、COD都比较高。

  基于这一点,目前通常采用MVR蒸发系统对高盐废水进行处理,去除其中的大部分盐分,先给微生物创造一个比较适合生存的环境,然后再使用生化系统和铁碳装置对高浓度废水进行处理,目前铁碳装置与生化处理系统是医药化工高盐度废水处理中应用效果较好的一套系统,具有长效性与损耗小的优点。

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  冶炼废水

  冶炼废水也是高盐废水的重要来源之一,硬度高、盐分高、成分复杂是其主要特点。针对冶炼废水的处理通常采用多种技术联合的方法,以达到固液分离。

  有专家对锌冶炼项目中产生的冶炼废水进行了研究,采用了双碱法-澄清-超滤-苦咸水反渗透-树脂软化-海水反渗透-MVR组合处理工艺,最后结果表明,该套工艺处理效果比较稳定,而且能耗较低,但是在处理过程中需要重点控制NaCLO的投加量。为了防止苦咸水反渗透工艺对膜形成污染,还需要另外安装专门的酸碱池,保持溶液中的pH值稳定,以免影响系统的稳定运行。

  专家对高盐含氰废水进行研究时,先在废水试样中加入臭氧,消除部分COD与氰化物,回收利用部分废水,其余废水再加药去除重金属离子并降低废水硬度,在得到高浓度含盐废水后再利用反渗透减量浓缩,对浓缩液进行去氰化物处理,最后使用MVR工艺进行蒸发结晶。结果表明该方法处理效果较好,而且能耗较低,可进行推广使用。

  

  染料、农药

  染料、农药生产中也会产生大量的高COD、高盐有毒废水;废水经过前置高级催化氧耦合生化处理后废水中的大量难降解的有机物、有毒有害物质基本都能得到去除,可以进行回收处理,但是在经过反渗透膜回收60%左右后又会形成大量高盐度水需要进行专门的处理。

  近些年,我国纺织行业发展较快,由此带动了人造纤维、染料、助剂、胶粘剂等行业的发展,这些类型的企业在生产过程中同样会产生大量的高盐度废水。


  高盐废水处理工艺

  高盐度废水的处理一直都是业界的难题,必须保证废水处理后能够达到国家要求的排放标准,同时还要确保衍生的物质不会对环境造成二次污染。

  

  电解氧化

  由于高盐度废水的导电性能比较优良,可以采用电解氧化的方法进行降解。经过电解会产生一系列氧化还原反应,然后生成不溶于水的物质,经沉淀后对水进行回收利用,这样可以有效降低水中的COD。采用电解法处理高盐度废水,与废水中有机盐、无机盐的种类、浓度都有很大关系,比如废水中含有大量C1-,则需要在阳极放电,经过反应后生成C1O-,起到降解COD的目的。但是在处理有机盐时,需要将其经过深度氧化生成无害的CO2才能有效去除COD。

  

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  蒸发处理技术

  该技术的优点在于回收的淡水水质较好,用于化工行业废水处理的蒸馏法脱盐技术来源于海水脱盐淡化技术、低温多效蒸馏技术,具有低耗节能的优点。针对高盐度废水的处理,主要适用于COD含量较低且通过蒸发结晶可以实现固液分离的废水。蒸发结晶工艺是由多个蒸发器组成,先将高盐废水进行蒸发制成浓缩液,然后再将浓缩液放置在旋转薄膜蒸发器上进行加热,大部分水分蒸发后得到过饱和盐溶液。最后再降温至40℃以下,形成盐泥,这样就完成了高盐废水可溶性盐类物质的分离工作。

  

  膜分离技术

  可以在常温下完成,属于物理分离过程,不存在化学反应,操作简单,能耗低。目前膜分离技术的应用范围也非常广,并趋于成熟,常用的有纳滤、微滤和超滤等。对于悬浮类物质的分离多使用微滤和超滤,但是溶解性的物质无法进行分离,而纳滤可以实现对二价离子的分离,在实际应用中应根据具体要求合理选择。目前在煤化工行业高盐度废水处理中常使用到纳滤膜分离技术,但缺点是浓缩倍数较低,一般只达到浓缩3倍左右,影响了处理效果。

  

  吸附耦合工艺

  在高盐度废水处理中使用吸附处理法是利用了固体吸附剂的物理吸附与化学吸附作用,用来处理废水中的剧毒物质和难降解的生物污染物。活性炭是一种良好的吸附材料,内部具有独特的晶格结构,并且活性炭的表面还含有大量的含氧官能团,吸附能力非常强。当水中的杂质被吸附到微孔结构内后会形成螯合物,使水体得到净化。

  比如在芬顿氧化工艺中会将高分子有机物转化为低分子有机物,增加了有机物的可生化性,或者直接转化为CO2以方便吸附。吸附处理法在用于高盐度废水处理时可以在芬顿试剂中加入活性炭,提升吸附效果。

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