高濃度廢水處理零排放-脫鹽工藝介紹。

 

工業(yè)廢水零排放脫鹽過程中，必然會產(chǎn)生大量濃鹽水。濃鹽水的主要成分是無機鹽和重金屬，還含有少量用于預處理、氯化、脫氯和脫鹽的化學物質(zhì)，如阻垢劑、酸等反應產(chǎn)物。濃鹽水處理已成為制約各行業(yè)工業(yè)廢水零排放的關(guān)鍵技術(shù)。

濃鹽水處理技術(shù)包括濃鹽水濃縮技術(shù)和濃鹽水最終處置技術(shù)。一方面為了盡可能的回收水資源，另一方面由于濃鹽水的最大和最終處置成本極高，需要先對濃鹽水進行濃縮，使含鹽量(TDS)的質(zhì)量濃度達到5~8萬mg/L，從而減少最終處置過程的規(guī)模，減少投資，節(jié)約能源。

只要超高濃度廢水預處理得當，濃鹽水的TDS可以提高到13~15萬mg/L，大大減少了最終要處理的濃鹽水量。

1濃鹽水最終處置技術(shù)。

目前，根據(jù)各企業(yè)的實際情況和周圍水環(huán)境的容量，濃鹽水的最終處置有多種方法。

1.1直接放電。

(1)地表水直接排放由于TDS不受《污水綜合排放標準》(GB8978—1996)和《城市污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)等國家標準的限制，部分濃鹽水經(jīng)處理后，只要標準中規(guī)定的各種污染物含量不超標，仍直接排入地表水或海水中。

直接排放濃鹽水時注意以下問題:

1.）如果出水口水循環(huán)能力強，濃水的高TDS濃度會迅速分散，但如果大量濃水排入湖泊、瀉湖、貝類養(yǎng)殖水域或低鹽度的優(yōu)質(zhì)養(yǎng)魚水域，則會造成很大的毒性。

2.）出水口的結(jié)構(gòu)應保證滿足混合條件，不會對受納水體造成水生生物、野生動物及周邊區(qū)域的損害。在高湍流度下，一般采用簡單的噴嘴排放，將濃水排放到大量接收水中就足以保證稀釋和混合。然而，在大多數(shù)情況下，擴散型出口用于改善混合條件。

3.)深井注水深井注水是一種簡單有效的連續(xù)處理大量濃縮反滲透水的方法，不受天氣條件的影響。但深井注入過程非常復雜，需要特殊的地理條件。所選位置必須與適合飲用的含水層隔離，因此注入位置應低于所有相鄰含水層，巖石和土壤對注入應有相對較高的透過率。深井注水成本高，對設計和施工要求高，有污染地下水源的可能，應慎重選擇這種方法。

4.）排入城市污水處理系統(tǒng)。

濃鹽水直接排入市政污水管網(wǎng)只是責任的轉(zhuǎn)移，增加了市政污水處理過程的負擔。過量的TDS可能對城市污水處理廠的生物處理段產(chǎn)生不利影響，甚至影響生化池的穩(wěn)定運行。因此，需要征得市政部門和污水處理廠的許可。

1.2濃鹽水的回用。

(1)生產(chǎn)用水根據(jù)生產(chǎn)工藝特點，濃鹽水可用于沖渣和濕度控制。

比如在煤化工行業(yè)，煤場、灰場通常采用濃鹽水作為除塵灑水裝置，而鋼鐵企業(yè)通常采用濃鹽水作為原料場灑水裝置、高爐水渣處理或鋼渣處理。但目前大部分渣場或煤場都要求封閉，濕度控制消耗的水量有限。

此外，濃鹽水中氯離子濃度高，進入原煤容易腐蝕設備；濃鹽水進入灰場容易造成二次污染，也會影響灰渣綜合利用產(chǎn)品的質(zhì)量。盡管存在上述問題，但濃鹽水由于成本低，在一些行業(yè)，尤其是鋼鐵行業(yè)，仍被廣泛使用。

但當濃鹽水含有對環(huán)境有優(yōu)先控制的污染物時，應謹慎使用。某鋼鐵企業(yè)曾用焦化廢水濃鹽水沖渣。由于焦化廢水含有大量揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機化合物，氣味嚴重，引起當?shù)鼐用裢对V和企業(yè)工人罷工。

(2)用于灌溉的濃鹽水可以作為肥料用于耐鹽性高的植物和種子，也可以作為生態(tài)景區(qū)的補水，可以節(jié)約水資源，特別是在水資源貧乏的地區(qū)，所以灌溉也是保護水資源的一種方法。但是，使用濃鹽水灌溉可能會對土壤和地表水造成污染，因此這種方法不是濃鹽水的理想處理方法，只在少數(shù)情況下有效。

1.3用濃鹽水養(yǎng)護。

(1)蒸發(fā)池內(nèi)濃鹽水的蒸發(fā)最早基本采用自然蒸發(fā)結(jié)晶的蒸發(fā)池。在毛池中，在地面上挖出一個凹陷，作為濃縮濃縮水的蓄水池。在適宜的氣候條件下，可以有效利用充足的太陽能，濃鹽水可以儲存在蒸發(fā)池中逐漸蒸發(fā)，并定期去除殘留的固體鹽。

針對自然蒸發(fā)池蒸發(fā)速度慢、蒸發(fā)面積大的缺點，近年來開發(fā)了一種機械蒸發(fā)池，利用機械霧化蒸發(fā)器將各種水霧化噴射到大氣中，從而增加霧化水滴在大氣中的比表面積和“懸浮時間”，加速水的蒸發(fā)效果。

蒸發(fā)池具有施工方便、維護運行成本低、利用太陽能等優(yōu)點。但2015年5月27日，環(huán)境保護部發(fā)布了《關(guān)于加強工業(yè)園區(qū)環(huán)境保護的指導意見》草案，明確要求:“各類園區(qū)不得以干池、蒸發(fā)池等替代標準化污水處理設施。”隨著各種蒸發(fā)池環(huán)境事故頻發(fā)，蒸發(fā)池將逐步淘汰。

(2)蒸發(fā)結(jié)晶器蒸發(fā)結(jié)晶器主要是指利用各種工藝使溶液在生產(chǎn)條件下過飽和，然后結(jié)晶出來的結(jié)晶器。目前，強化蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)主要包括機械壓縮蒸發(fā)工藝(MVR)、多效蒸發(fā)(MED)、多級閃蒸(MSF)、膜蒸餾(MD)等。

當蒸發(fā)技術(shù)處理的高鹽度廢水在蒸發(fā)器中蒸發(fā)時容易濃縮到超過飽和溶解度極限時，水中的鹽容易結(jié)晶并附著在換熱管表面形成結(jié)垢，影響換熱器的效率，嚴重時會堵塞換熱管。“晶種法”技術(shù)解決了蒸發(fā)器換熱管的結(jié)垢問題，并成功應用于各種含鹽工業(yè)廢水的處理，得到了廣泛應用。

蒸發(fā)結(jié)晶器已廣泛應用于制鹽和海水淡化，技術(shù)成熟。在工業(yè)廢水零排放方面，也有成功的案例。如海普歐環(huán)保公司濃鹽水結(jié)晶采用強制循環(huán)真空負壓三效低溫真空蒸發(fā)結(jié)晶器，濃縮液固含量高達30萬mg/L，通過三效出料口排至雙級活塞推料離心機直接固化，固化后固含量高達95%。蒸發(fā)結(jié)晶器的投資和運行成本極高，運行管理復雜，制約了蒸發(fā)結(jié)晶工藝的發(fā)展和應用。