簡(jian)單(dan)介紹高鹽廢水處(chu)理(li)

近幾年隨(sui)著(zhe)我國經(jing)濟的高速發展，化(hua)工行業的發(fa)展(zhan)同樣十分迅(xun)速，化(hua)工行業的出現(xian)，讓我國汙水處(chu)理(li)廠(chang)出現(xian)了大(da)量的高鹽有機(ji)廢(fei)水，高鹽有機(ji)廢(fei)水的排(pai)放(fang)量每年增加。分(fen)析(xi)了當(dang)前(qian)的科技(ji)發(fa)展(zhan)中(zhong)，高鹽有機(ji)廢(fei)水的處(chu)理(li)方(fang)式(shi)及研(yan)究進(jin)度，並且選取(qu)了不(bu)同的處(chu)理(li)方(fang)式(shi)。

現(xian)階段(duan)，規模(mo)化(hua)處(chu)理(li)高鹽廢水仍然(ran)存(cun)在(zai)處(chu)理(li)效(xiao)率(lv)低、運(yun)行成(cheng)本高的特點，還(hai)存(cun)在(zai)很(hen)多(duo)需(xu)要(yao)突(tu)破(po)和解決的關(guan)鍵技(ji)術(shu)問題(ti)。例(li)如，采(cai)用(yong)反滲透法處(chu)理(li)高鹽廢水時(shi)，反滲透膜和汲取(qu)液等核心問題(ti)仍(reng)未很(hen)好解決；如何(he)提(ti)高反滲透處(chu)理(li)的水量，如何(he)延(yan)長(chang)膜(mo)件的使(shi)用壽(shou)命，如何(he)有效(xiao)防(fang)止(zhi)膜(mo)汙(wu)染(ran)等問題(ti)仍(reng)需函(han)待(dai)解決。

壹 高鹽廢水簡介

高鹽廢水是指總(zong)含鹽質(zhi)量分數(shu)至(zhi)少1%的廢(fei)水。其主(zhu)要來自化(hua)工廠及石油和天然(ran)氣(qi)的采(cai)集(ji)加工等。這(zhe)種廢(fei)水含有多(duo)種(zhong)物(wu)質(zhi)(包括(kuo)鹽、油、有機(ji)重(zhong)金屬(shu)和放射(she)性(xing)物質(zhi))。

高含鹽量有機(ji)廢(fei)水的有機(ji)物(wu)根(gen)據(ju)生(sheng)產過(guo)程(cheng)不同(tong)，所含有機(ji)物(wu)的種(zhong)類(lei)及(ji)化(hua)學(xue)性(xing)質(zhi)差異(yi)較大(da)，但(dan)所含鹽類(lei)物(wu)質(zhi)多(duo)為(wei)Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等鹽類(lei)物(wu)質(zhi)。由(you)於(yu)其(qi)成(cheng)分(fen)復(fu)雜多(duo)樣，鹽分高，對(dui)微(wei)生(sheng)物(wu)生(sheng)長(chang)具有較強(qiang)的抑制和毒(du)害作用(yong)，因此(ci)該(gai)廢水處(chu)理(li)技(ji)術(shu)難(nan)度(du)遠(yuan)比(bi)普通汙(wu)水處(chu)理(li)要(yao)大(da)得多(duo)。含鹽廢水的產生(sheng)途(tu)徑廣泛，水量也(ye)逐年增加。因此(ci)，高鹽廢水處(chu)理(li)在(zai)汙(wu)水處(chu)理(li)中(zhong)有重(zhong)要地(di)位，是廢水處(chu)理(li)研(yan)究的重(zhong)點，也(ye)是難(nan)點。目前(qian)研(yan)究和常用的高鹽廢水方法有蒸發法、電(dian)解法、膜(mo)分離法、焚(fen)燒(shao)法和生(sheng)物(wu)法等。高鹽廢水是指以(yi)NaCl含量計(ji)算的總(zong)鹽的質(zhi)量分數(shu)大(da)於(yu)等於(yu)1%的廢(fei)水。這(zhe)類(lei)廢(fei)水除了含有有機(ji)汙(wu)染(ran)物外，還(hai)含有鈣(gai)、鎂、鈉(na)、氯(lv)和硫酸根(gen)等大(da)量可溶性(xing)無(wu)機(ji)鹽離子(zi)，甚(shen)至含有放(fang)射(she)性(xing)物質(zhi)。

高鹽廢水主要(yao)來源以下幾(ji)個途徑：a、海(hai)水：通常(chang)來源於(yu)沿(yan)海(hai)城(cheng)市(shi)工業用(yong)水過(guo)程(cheng)中(zhong)的排(pai)水或(huo)冷(leng)卻(que)循(xun)環水。b、工業生(sheng)產：高鹽廢水主要(yao)來源印染(ran)、煉化(hua)、采(cai)油、制藥和制鹽等企(qi)業生(sheng)產過(guo)程(cheng)中(zhong)產生(sheng)的排(pai)水。c、含鹽生(sheng)活汙(wu)水：主要(yao)來源於(yu)海(hai)水利用(yong)，將海(hai)水用於(yu)城(cheng)市(shi)生(sheng)活中(zhong)的消(xiao)防(fang)、沖(chong)灑(sa)道路、沖(chong)廁等不與人體(ti)直接接(jie)觸的生(sheng)活雜(za)用(yong)水。d、含鹽量高的地(di)下(xia)水：有些(xie)地(di)區(qu)的地(di)下(xia)水中(zhong)含鹽量較高，總溶解性(xing)固體(ti)含量大(da)，例(li)如(ru)內(nei)蒙(meng)古河套部分地區(qu)、河北平(ping)原部(bu)分淺(qian)層(ceng)地下(xia)水出現(xian)微(wei)鹹水和鹹水。

二 高鹽廢水處(chu)理(li)技(ji)術(shu)應用(yong)現(xian)狀(zhuang)及優(you)缺(que)點分(fen)析(xi)

1、高效蒸發技(ji)術(shu)

高鹽水的高效蒸發技(ji)術(shu)壹般(ban)是針(zhen)對(dui)鹽分含量在(zai)40000mg/L以(yi)上的高鹽廢水，對(dui)於(yu)鹽含量在(zai)1%～4%的低濃度(du)高鹽水來說(shuo)，高效蒸發技(ji)術(shu)具體(ti)來說(shuo)主(zhu)要有：多(duo)效(xiao)蒸發技(ji)術(shu)、機(ji)械(xie)式蒸汽(qi)再(zai)壓(ya)縮技(ji)術(shu)。多(duo)效(xiao)蒸發技(ji)術(shu)指的是同時(shi)使(shi)用多(duo)個(ge)串(chuan)聯的蒸發，熱的蒸汽(qi)依(yi)次通(tong)過(guo)幾個(ge)蒸發，前(qian)壹個蒸發的熱(re)蒸汽(qi)再(zai)進(jin)入(ru)後(hou)壹個蒸發，逐級蒸發，有效(xiao)利(li)用(yong)熱源(yuan)，達(da)到(dao)高鹽廢水除鹽的目的。機(ji)械(xie)式蒸汽(qi)再(zai)壓(ya)縮技(ji)術(shu)簡稱(cheng)MVR技(ji)術(shu)，是壹種借(jie)助(zhu)蒸汽(qi)壓(ya)縮機(ji)進(jin)行熱(re)源有效(xiao)利(li)用(yong)的工藝，通過(guo)蒸汽(qi)的再(zai)次壓(ya)縮獲(huo)得動力，並不斷往(wang)復(fu)，以提高蒸汽(qi)的熱(re)利(li)用效率。高效蒸發的技(ji)術(shu)可以(yi)成功(gong)分(fen)離(li)廢(fei)水中(zhong)的鹽分和水分，然(ran)後(hou)再分(fen)別(bie)進(jin)行處(chu)理(li)，是處(chu)理(li)高鹽廢水的方(fang)法，所以(yi)，目前(qian)這(zhe)種技(ji)術(shu)在(zai)煤(mei)化(hua)工和醫藥、農(nong)藥行(xing)業都(dou)有比(bi)較廣泛的應用(yong)。但(dan)是對(dui)於(yu)鹽水中(zhong)的有機(ji)汙(wu)染(ran)物含量過(guo)高的鹽水，蒸發過(guo)程(cheng)中(zhong)非(fei)常(chang)容易(yi)產生(sheng)泡(pao)沫(mo)造(zao)成(cheng)沖料(liao)，同時(shi)還(hai)可能(neng)影(ying)響(xiang)鹽的品(pin)質(zhi)，導致(zhi)出鹽夾帶過(guo)多(duo)有機(ji)物(wu)，還(hai)需(xu)要(yao)繼續(xu)處(chu)理(li)。

2、生(sheng)物(wu)法脫(tuo)鹽

此(ci)工藝主要利(li)用(yong)的微(wei)生(sheng)物(wu)氧(yang)化(hua)分(fen)解有機(ji)物(wu)。微(wei)生(sheng)物(wu)能處(chu)理(li)吸(xi)附(fu)有害的有機(ji)汙(wu)染(ran)物，高鹽廢水通過(guo)它(ta)的降解後(hou)能夠(gou)轉(zhuan)化(hua)大(da)量的有機(ji)物(wu)為無(wu)機(ji)物(wu)，廢水通過(guo)凈化(hua)而(er)再次應用(yong)於(yu)工業領域，此(ci)工藝方法具有其(qi)他(ta)物理(li)化(hua)學(xue)處(chu)理(li)方(fang)法不(bu)同的優(you)勢(shi)，環保且(qie)安全(quan)性(xing)更(geng)強(qiang)。微(wei)生(sheng)物(wu)種類(lei)多(duo)種(zhong)多(duo)樣、面對(dui)各種(zhong)汙染(ran)廢水的環境能夠(gou)通過(guo)變異(yi)具有很(hen)強(qiang)的適應性(xing)、且新(xin)陳(chen)代謝(xie)能(neng)力好，可以(yi)產生(sheng)專壹性(xing)的降解酶處(chu)理(li)各類(lei)高鹽廢水，潛(qian)力較大(da)。如(ru)生(sheng)物(wu)接觸(chu)氧(yang)化(hua)工藝有著(zhe)抗毒(du)、耐沖(chong)擊(ji)、微(wei)生(sheng)物(wu)較為(wei)穩定、具有很(hen)強(qiang)的容積(ji)負荷(he)性(xing)、能夠(gou)保持汙泥齡的優(you)勢(shi)，作為(wei)生(sheng)物(wu)脫鹽技(ji)術(shu)來說(shuo)十分常(chang)用。比(bi)常規的活性(xing)汙泥(ni)處(chu)理(li)方(fang)法的水力停(ting)留(liu)時(shi)間(jian)更(geng)短(duan)。

例：兩段式(shi)接(jie)觸氧(yang)化(hua)工藝可以(yi)把(ba)廢水的含無(wu)機(ji)鹽濃度(du)降低到(dao)2.5*104mg/L以下(xia)，能(neng)達(da)到(dao)95%的COD去除(chu)率。厭(yan)氧(yang)技(ji)術(shu)及其(qi)改良(liang)工藝利用厭(yan)氧(yang)菌、硝(xiao)化(hua)細(xi)菌、嗜(shi)鹽菌等微(wei)生(sheng)物(wu)對(dui)高鹽廢水特殊(shu)的環境適應性(xing)達到(dao)降低鹽分的作用(yong)，他(ta)們(men)能(neng)在(zai)高鹽的水域環境中(zhong)維持體(ti)內(nei)的低水活度(du)，從(cong)而(er)達到(dao)降低高鹽廢水COD的目的。據(ju)資料(liao)了解，若泥齡為(wei)18日左(zuo)右，嗜(shi)鹽菌在(zai)SBR反(fan)應容器中(zhong)能夠(gou)達到(dao)95%的COD處(chu)理(li)率(lv)，高於(yu)61%的氨氮(dan)處(chu)理(li)率(lv)。但(dan)目前(qian)我國對(dui)此(ci)方法的工藝技(ji)術(shu)還(hai)不(bu)完(wan)善，技(ji)術(shu)熟練度(du)不(bu)高，但(dan)生(sheng)物(wu)法脫(tuo)鹽的環保性(xing)，經(jing)濟性(xing)將在(zai)未來高鹽廢水處(chu)理(li)中(zhong)擁有很(hen)好的前(qian)景(jing)。

3、膜(mo)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)

膜蒸餾是壹種新(xin)型(xing)的水處(chu)理(li)技(ji)術(shu)，其特點是無(wu)需(xu)加熱加壓(ya)，只(zhi)需(xu)要在(zai)常(chang)溫(wen)常壓(ya)的條件(jian)下進(jin)行處(chu)理(li)，其(qi)過(guo)濾材料(liao)是疏水微(wei)孔(kong)膜(mo)。采用(yong)膜(mo)蒸餾技(ji)術(shu)進(jin)行水處(chu)理(li)時(shi)，利用(yong)被處(chu)理(li)液(ye)體(ti)中(zhong)所包(bao)含的易(yi)揮發性(xing)物質(zhi)所揮發形(xing)成的氣(qi)體(ti)，在(zai)處(chu)理(li)膜(mo)兩側形(xing)成壓(ya)力差，並透過(guo)處(chu)理(li)膜(mo)，最(zui)終實現(xian)篩(shai)選分(fen)離(li)的壹種處(chu)理(li)技(ji)術(shu)。與傳統回(hui)收(shou)方(fang)法相(xiang)比(bi)，該(gai)方法操(cao)作簡(jian)單(dan)，壹次性(xing)投(tou)資少，回收(shou)濃(nong)水的效(xiao)率(lv)非(fei)常(chang)高。研(yan)究表(biao)明，膜(mo)蒸餾技(ji)術(shu)處(chu)理(li)穩(wen)定(ding)，脫鹽率高達99%。選擇(ze)中(zhong)壓(ya)反滲透、高壓(ya)反滲透和超高壓(ya)反滲透作為(wei)高濃鹽水處(chu)理(li)的核心工藝，並經(jing)美國陶(tao)氏(shi)ROSA軟(ruan)件(jian)計(ji)算，確(que)定(ding)了中(zhong)壓(ya)反滲透、高壓(ya)反滲透和超高壓(ya)反滲透單(dan)元的結(jie)構和膜元件類(lei)型(xing)。最(zui)終確(que)定(ding)“調(tiao)節(jie)池(chi)+高效沈(chen)澱池(chi)+汽(qi)水反沖(chong)濾池(chi)+超濾+高壓(ya)反滲透+DTRO+蒸發結晶"的處(chu)理(li)工藝。采用此(ci)系(xi)統(tong)處(chu)理(li)後(hou)，最(zui)終可將(jiang)高濃鹽水轉(zhuan)化(hua)為(wei)回用水、汙泥(ni)和鹽泥。

美(mei)國(guo)哥倫比(bi)亞大(da)學(xue)研(yan)發利(li)用“反(fan)滲透+膜蒸餾（MD）"技(ji)術(shu)對(dui)濃鹽水進(jin)行處(chu)理(li)用(yong)以(yi)鹽的回(hui)收(shou)利(li)用(yong)，該(gai)方案(an)現(xian)處(chu)於(yu)實(shi)驗(yan)研(yan)究階(jie)段，分(fen)別將NaCl溶液、合(he)成海(hai)水、高鹽水通過(guo)該(gai)工藝組合(he)，表現(xian)出很(hen)好的穩(wen)定(ding)性(xing)，相對(dui)於(yu)傳統技(ji)術(shu)而言，出鹽品(pin)質(zhi)很(hen)好，水的回(hui)收(shou)率(lv)可達(da)到(dao)90%以上(shang)。波(bo)蘭(lan)Marian Turek等人采(cai)用(yong)“電滲析(xi)（ED）+蒸發結晶"技(ji)術(shu)，該(gai)組合(he)工藝相對(dui)於(yu)單(dan)壹的蒸發濃縮和結晶，結晶出壹噸鹽的電(dian)耗(hao)從(cong)970kW·h降至500kW·h，節能效(xiao)果明顯(xian)，該(gai)處(chu)理(li)系(xi)統(tong)在(zai)ED膜(mo)和蒸發結晶之(zhi)前(qian)進(jin)行了預(yu)處(chu)理(li)，投(tou)加(jia)氫(qing)氧(yang)化(hua)鈣(gai)，去除(chu)部分(fen)硬(ying)度和矽，以利於(yu)ED膜(mo)更(geng)好的工作。

三(san)、高鹽有機(ji)廢(fei)水未來處(chu)理(li)技(ji)術(shu)展望(wang)

高鹽有機(ji)廢(fei)水處(chu)理(li)主(zhu)要(yao)存(cun)在(zai)物(wu)理化(hua)學(xue)法處(chu)理(li)成(cheng)本高，生(sheng)物(wu)法占(zhan)地(di)面積(ji)大(da)等因素制約，尤(you)其(qi)是含鹽量過(guo)高的高鹽廢水鹽度嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)了生(sheng)物(wu)法在(zai)高鹽度廢(fei)水處(chu)理(li)中(zhong)的應用(yong)。因此(ci)未來高鹽有機(ji)廢(fei)水處(chu)理(li)工藝研(yan)究，主(zhu)要集(ji)中(zhong)在(zai)高效快捷(jie)的高鹽有機(ji)廢(fei)水處(chu)理(li)的生(sheng)物(wu)反應器(qi)及(ji)其多(duo)種(zhong)方(fang)法的組合(he)工藝。機(ji)理(li)研(yan)究主(zhu)要集(ji)中(zhong)在(zai)嗜(shi)鹽菌的降鹽機(ji)理(li)和工藝條件(jian)。