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高鹽廢水零排放工藝的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

2023-10-14 12:13 瀏覽:0 來(lái)源:鍋爐之家   
核心摘要:高鹽廢水水質(zhì)情況高鹽廢水指的是和常規(guī)居民用水以及地表水相比鹽度出現(xiàn)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(duì)某工業(yè)企業(yè)排放的高鹽廢水進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),廢水液體中的鹽分比率達(dá)到了1%以上,除了鹽分之外,廢水中還包括了比較多的有機(jī)重金屬物質(zhì)、油類(lèi),以及一些具有很強(qiáng)放射性和危害性的物質(zhì)。另外

高鹽廢水水質(zhì)情況


高鹽廢水指的是和常規(guī)居民用水以及地表水相比鹽度出現(xiàn)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(duì)某工業(yè)企業(yè)排放的高鹽廢水進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),廢水液體中的鹽分比率達(dá)到了1%以上,除了鹽分之外,廢水中還包括了比較多的有機(jī)重金屬物質(zhì)、油類(lèi),以及一些具有很強(qiáng)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(shè)計(jì)

混鹽工藝技術(shù)

在高鹽廢水零排放工藝設(shè)計(jì)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(jié)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(duì)高鹽廢水進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理。此項(xiàng)工藝借助于超濾膜兩側(cè)的壓力差來(lái)作為動(dòng)力,利用機(jī)械篩分的原理使溶液和物質(zhì)進(jìn)行分離。因?yàn)槌瑸V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(cè)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(xiàn)出了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定和平衡的狀態(tài),這也就保障了超濾環(huán)節(jié)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(jié)的蒸發(fā)結(jié)晶環(huán)節(jié)中,從而實(shí)現(xiàn)95%的回收。

第二,在蒸發(fā)結(jié)晶環(huán)境中,主要的工作任務(wù)是開(kāi)展混鹽蒸發(fā)結(jié)晶處理,因?yàn)楦啕}廢水中有著含量比較高的COD,超濾膜并不能將所有的有機(jī)物質(zhì)清除干凈,蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)易形成氣泡,需添加消泡劑確保蒸發(fā)工藝?yán)^續(xù)實(shí)施,受到有機(jī)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(jī)物質(zhì)會(huì)對(duì)混鹽蒸發(fā)結(jié)晶處理產(chǎn)生一些不良影響。在蒸發(fā)結(jié)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(duì)這些混鹽進(jìn)行包裝處理,準(zhǔn)備二次利用。這種高鹽廢水零排放處理技術(shù)的運(yùn)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(xiàn)零排放,需要對(duì)混鹽工藝技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新研發(fā)。

分鹽工藝設(shè)計(jì)

分鹽工藝是在混鹽工藝的基礎(chǔ)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(jié)晶鹽,也就是純度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)機(jī)鹽,同時(shí)廢水達(dá)到初級(jí)再生水的水質(zhì)要求。這樣水和結(jié)晶鹽都可以得到重復(fù)利用,真正達(dá)到高鹽廢水的零排放目標(biāo)。以特定煤化工高鹽廢水為例分鹽工藝設(shè)計(jì)方案,具體工藝流程為:超濾—臭氧氧化—納濾—蒸發(fā)結(jié)晶—干燥。

1.超濾膜預(yù)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(jié)晶系統(tǒng)中。在超濾膜工藝中,進(jìn)水的壓力達(dá)到1 MPa,pH值可以達(dá)到8.5~10左右,系統(tǒng)中還配備獨(dú)立的清洗系統(tǒng),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(jié)

此環(huán)節(jié)的主要作用是去除高鹽廢水中的有機(jī)物質(zhì),避免后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程中出現(xiàn)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(chǔ)上分解沒(méi)有被降解的有機(jī)物質(zhì)。該系統(tǒng)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(duì)有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行清除,實(shí)現(xiàn)氧化,在此過(guò)程中,氧化還原電位可以達(dá)到2.8 V以上,可以實(shí)現(xiàn)很好的氧化作用,可以把廢水中的難以降解的有機(jī)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(diào)節(jié)池工藝流程,第二為一級(jí)臭氧催化氧化工藝流程,第三為二級(jí)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?cè)コ蔬_(dá)到80%左右,色度小于10倍。

3.納濾膜系統(tǒng)處理

現(xiàn)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(jié)晶的優(yōu)勢(shì)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(shì),以及對(duì)無(wú)機(jī)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(jié),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(duì)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(jié)晶處理

在進(jìn)行納濾膜處理之后,下個(gè)環(huán)節(jié)為氯化鈉和硫酸鈉結(jié)晶處理,提取氯化鈉和硫酸鈉的結(jié)晶。因?yàn)楫a(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(jié)晶,形成氯化鈉結(jié)晶,在此環(huán)節(jié)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(cè)后對(duì)其進(jìn)行利用。

5.結(jié)晶鹽干燥處理

在硫酸鈉和氯化鈉結(jié)晶鹽獲取后,還要對(duì)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(jī)對(duì)硫酸鈉和氯化鈉結(jié)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(jié)晶鹽,在此過(guò)程中,要對(duì)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(jié)晶鹽從干燥機(jī)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(xiàn)結(jié)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(jié)晶鹽和冷凝水的水質(zhì)要達(dá)到工業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)。硫酸鈉結(jié)晶鹽和氯化鈉結(jié)晶鹽中的各種物質(zhì)要符合相關(guān)指標(biāo),這樣才可以投入到工業(yè)使用中。

結(jié)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(duì)自然環(huán)境會(huì)產(chǎn)生非常大的影響,因此,需要對(duì)高鹽廢水進(jìn)行處理,以此來(lái)保護(hù)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(yīng)用。在零排放理念的應(yīng)用下,高鹽廢水零排放處理理念可以更好的實(shí)現(xiàn)結(jié)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(duì)高鹽廢水零排放工藝設(shè)計(jì)應(yīng)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(xiàn)高鹽廢水的零排放處理。

其實(shí)也可以通過(guò)雙極膜制酸堿:雙極膜,電驅(qū)動(dòng)膜的一種,主要作用是在電場(chǎng)力下提供H+離子和 OH-離子,膜的一側(cè)為陰面,另一側(cè)為陽(yáng)面,陰面和陽(yáng)面的中間層為水層,在外加直流電場(chǎng)力的作用下,水層中的H2O分裂成H+離子和OH-離子,并分別通過(guò)陽(yáng)面和陰面向兩側(cè)主溶液遷移,所以雙極性膜的應(yīng)用是在電場(chǎng)力作用下提供H+離子和 OH-離子源。

應(yīng)用領(lǐng)域:

雙極膜過(guò)程對(duì)傳統(tǒng)工藝改造、葡萄糖酸的制備脫硫劑氨液的再生,醫(yī)藥中間體的合成,有機(jī)堿的合成,無(wú)機(jī)酸堿的制備,鹽湖提鋰。

(責(zé)任編輯:小編)
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