含盐废水处理工艺研究进展论文_唐政坤

含盐废水处理工艺研究进展论文_唐政坤

沈阳建筑大学 市政与环境工程学院 110168

摘要:在我国,高浓度含盐废水许多来自化工企业、食品加工业、畜牧养殖业等,高浓度的含盐废水处理起来具有一定难度,本文将对高浓度含盐废水的处理工艺方法和目前所面临的困难进行综述总结。

引言

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。

高盐废水的特点

高盐废水是指含有有机物和至少3.5% ( 质量浓度) 的总溶解固体物( TDS) 的废水。这种废水来源广泛,一是,在化工、制药、石油、造纸、奶制品加工、食品罐装等多种工业生产过程中,会排放大量废水,水中不但含有很多高浓度的有机污染物,且伴有大量钙、钠、氯、硫酸根等离子; 二是,为了充分利用水资源,很多沿海城市直接利用海水作为工业生产用水或是冷却水,一些地方把海水用于消防、冲洗厕所和道路,虽然这部分污水不含有大量的有毒物质,但水量大、含盐量高,也较难处理。

高含盐量有机废水的有机物根据生产过程不同,所含有机物的种类及化学性质差异较大,但所含盐类物质多为Cl -、SO2 -4 、Na +、Ca2 + 等盐类物质。虽然这些离子都是微生物生长所必需的营养元素,在微生物的生长过程中起着促进酶反应,维持膜平衡和调节渗透压的重要作用,但是若这些离子浓度过高,会对微生物产生抑制和毒害作用。高盐废水中盐浓度高、渗透压高、微生物细胞脱水引起细胞原生质分离; 盐析作用使脱氢酶活性降低; 氯离子高对细菌有毒害作用; 盐浓度高,废水的密度增加,活性污泥易上浮流失,从而严重影响生物处理系统的净化效果。

1生物处理含盐废水

目前,国内大多的污水处理厂都是采用的活性污泥法处理废水,因此探寻生物处理含盐废水的可行性是国内研究的重点。

F.Kargi等人[1]在好氧处理高盐废水时发现,NaCl盐度从0增加到5%时, COD的去除率从85%下降到59%。信欣研究耐盐菌株在高盐有机废水生物处理发现,向反应器中投加耐盐菌会加快反应器的启动,提高反应器去除有机污染物的性能。在反应器启动的第一阶段,只接种厌氧污泥的A反应器(以下简称A反应器)第23天时对COD的去除率达到88.57%;而对于投加耐盐菌的B反应器(以下简称B反应器)来讲,反应器只需14天对COD的去除率就达到95.29%。王子超[2]发现以序批式活性污泥反应器(SBR)、序批式生物膜反应器(SBBR)和好氧颗粒污泥序批式反应器(GSBR)为研究对象,分别研究了盐度和重金属对序批式生物反应器性能及其微生物群落结构的影响。在进水盐度从0.5%逐渐增加到6%的过程中,SBR在运行稳定阶段COD平均去除率由98%降低至33%,NH4+-N平均去除率由97%降低至30%。随盐度增加活性污泥SOUR呈先增加后降低变化。马春[3]研究了盐度对厌氧氨氧化的短期和长期效应,考察了长期运行的控制技术。采用批次试验,研究了盐度对厌氧氨氧化反应的短期影响。对于生物处理含盐废水,问题主要出现在微生物对盐类的适应性,如果能找到一种耐盐、稳定的生物处理方法,这将会解决巨大的水处理问题。

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2膜处理含盐废水

田晓媛[4]采用纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)对这类高盐废水以及轧钢生产工艺过程的酸性高浓度重金属废水进行了分离研究。NF/RO膜对Na2SO4的截留效果要优于对NaCl的截留。NF膜主要截留Na2SO4,对NaCl只有20%~30%的截留。RO膜对Na2SO4和NaCl都有较高的截留率。赵雯[5]发现在高盐度条件下,进水组分含量对XR膜通量的影响大小为Na Cl>Ca2+>Si O2>SS(高岭土)>有机物(葡萄糖),对XR脱盐率的影响大小为Na Cl>Ca2+>葡萄糖>Si O2>SS。

王习品[6]电驱动膜研究高盐废水的结果表明,当溴化钠的浓度约为15000mg/L,经过设备处理后浓度可最低降至115 mg/L,这时水中的盐度远低于排放标准,这种工艺可以被用来去除溴化钠。膜处理工艺在处理含盐废水方面,高效、稳定,应用前景良好。

3蒸汽压缩冷凝(VC)技术处理

热泵技术, 指的是重新借助蒸发浓缩环节形成的二次蒸汽的冷凝潜热,进一步缩减蒸发浓缩环节能源损耗的一种先进节能技术[7]。对于工厂的高盐度废水 (主要成分是硝酸铵) , 使用物化过滤、膜提纯、MVR蒸发浓缩这3种工艺技术对该废水进行回收处理, 经过处理后生成的浓缩液能够当作化肥的原料来用, 而从中出来的淡水还能用于工厂内的绿植浇灌、厕所冲水等方面, 因此该工艺的应用有着一定的经济效益与环境效益.按照MVR热泵技术和升膜式蒸发的原理在处理含氢氧化钠的工业废水中,利用高效的MVR热泵蒸发碱回收系统, 该回收系统不但可以回收水和氢氧化钠溶液,相对传统蒸发系统而言, 其对蒸汽的使用效率更高, 能效比更大, 投资回收期仅1a.

结论

含盐废水对环境伤害巨大,研究处理含盐废水处理工艺仍是一个热门的领域。

参考文献:

[1]Kargi F, Dincer A R. Biological treatment of saline wastewater by fed-batch operation[ J] . J. Chem. Technol. Biotechnol., 1997, 69( 2) :167- 72.

[2]王子超,高孟春,魏俊峰,杨玉锁,张晶,于淑萍,王悦静.盐度变化对厌氧污泥胞外聚合物的影响[J].环境科学学报,2016,36(09):3273-3281.

[3]马春. 厌氧氨氧化工艺处理低温和高盐度废水的可行性研究[D].杭州师范大学,2012.

[4]田晓媛,杨水莲,王威燕,杨运泉.反渗透膜处理有色冶金酸性无机复合重金属废水[J].水处理技术,2014,40(11):61-64+74.

[5]赵雯,汪勉,罗超,曾玉彬.反渗透膜处理高含盐废水影响因素实验研究[J].水处理技术,2018,44(08):81-85.

[6]王习品. 电驱动膜技术在水处理中的应用[D].青岛大学,2017.

[7]伊学农,洪德松,范彦华.反渗透处理高含盐废水的实验研究与膜污染分析[J].水资源与水工程学报,2011,22(02):109-111.

作者简介:男,19910302,无职称,水污染与控制

论文作者:唐政坤

论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期

论文发表时间:2019/3/25

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