在環(huán)保排放要求日益嚴(yán)格的當(dāng)下，污水處理廠對于含有氯化鈉溶液鹽分的去除至關(guān)重要。以下將詳細(xì)闡述相關(guān)具體工藝及優(yōu)化方向。

具體工藝

1. 多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)：多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)在廢水零排放處理中應(yīng)用廣泛，具有諸多優(yōu)勢。其原理是通過多個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)，前一效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽作為下一效蒸發(fā)器的熱源，從而實(shí)現(xiàn)熱能的多次利用。該技術(shù)可有效利用低溫廢熱，操作相對簡單，穩(wěn)定性強(qiáng)，能節(jié)省能源，系統(tǒng)使用壽命較長且投資低。然而，在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，此系統(tǒng)常出現(xiàn)二次凝水含鹽量高、鹽腿結(jié)垢等現(xiàn)象，對下游水處理及整體生產(chǎn)效率影響較大。例如在處理 20t/h 氯化鈉溶液時(shí)，這些問題就較為突出。
2. 納濾分鹽工藝：納濾膜對不同價(jià)態(tài)離子具有選擇性透過的特性，可用于氯化鈉和硫酸鈉等鹽分的分離。對于氯化鈉 / 硫酸鈉體系，運(yùn)用誤差最小化算法能得出電荷守恒條件下納濾膜產(chǎn)水中兩類鹽分分離的數(shù)據(jù)。通過正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)可知，給水含鹽量及給水溫度等因素會對分鹽效果產(chǎn)生影響。同時(shí)，明確了納濾膜工藝中出現(xiàn)氯化鈉負(fù)脫鹽現(xiàn)象的原因。例如，在某廠 22m³/h 零排放項(xiàng)目中應(yīng)用納濾膜分鹽，可實(shí)現(xiàn)對廢水中氯化鈉與硫酸鈉的高效分離，是實(shí)現(xiàn)煤化工廢水零排放的關(guān)鍵工藝之一。
3. 電化學(xué)方法：近年來，選擇性電滲析法（SED）分鹽、電容脫鹽法（CDI）分鹽等電化學(xué)方法受到研究人員廣泛關(guān)注。選擇性電滲析法是利用離子交換膜對不同離子的選擇性透過，在電場作用下實(shí)現(xiàn)鹽分的分離；電容脫鹽法則是通過電極表面的雙電層吸附作用去除溶液中的鹽分。這些電化學(xué)方法是很有前景的混鹽分離手段，但目前還需要開發(fā)高性能的離子交換膜和電極等電化學(xué)材料，才能進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用。
4. 物理化學(xué)沉淀法：以處理制革廠含氯化鈉等的混合鹽廢水為例，可采用物理化學(xué)方法。通過向廢水中添加氫氧化鈉和碳酸鈉，能夠提高對反滲透（RO）濃水及原皮廢鹽（防腐鹽）中鈣鎂離子的去除效率。優(yōu)化氫氧化鈉和碳酸鈉的用量，對于去除廢鹽中的雜質(zhì)非常重要，之后可回收得到純度約＞98% 的氯化鈉，并成功回用于制革廠的防腐及酸洗工藝。

優(yōu)化方向

1. 針對多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)：在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行優(yōu)化，可有效減緩或避免二次凝水含鹽量高、鹽腿結(jié)垢等問題。例如，優(yōu)化蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改進(jìn)蒸汽流通路徑，使蒸汽分布更均勻，減少局部過熱導(dǎo)致的結(jié)垢現(xiàn)象。同時(shí)，合理調(diào)整各效蒸發(fā)器的操作參數(shù)，如溫度、壓力等，提高蒸發(fā)效率，降低二次凝水含鹽量。此外，定期對系統(tǒng)進(jìn)行清洗維護(hù)，制定科學(xué)合理的清洗周期和清洗方案，可有效延長設(shè)備使用壽命，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
2. 針對納濾分鹽工藝：進(jìn)一步研究納濾膜的性能優(yōu)化，開發(fā)新型納濾膜材料，提高膜對氯化鈉和硫酸鈉的分離選擇性和通量。同時(shí)，優(yōu)化納濾工藝的操作條件，如精確控制給水的 pH 值、溫度、流速等，以提高分鹽效果，減少膜污染。建立膜污染預(yù)警機(jī)制，實(shí)時(shí)監(jiān)測膜的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)膜污染達(dá)到一定程度時(shí)，及時(shí)采取化學(xué)清洗或物理清洗等措施，恢復(fù)膜的性能，延長膜的使用壽命。
3. 針對電化學(xué)方法：加大對高性能離子交換膜和電極等電化學(xué)材料的研發(fā)投入。研發(fā)具有高選擇性、高穩(wěn)定性和低電阻的離子交換膜，提高電極的催化活性和耐久性。通過優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)和反應(yīng)器設(shè)計(jì)，提高電化學(xué)系統(tǒng)的電流效率和處理能力，降低能耗。同時(shí)，開展中試和工業(yè)示范研究，解決電化學(xué)方法在實(shí)際應(yīng)用中存在的工程技術(shù)問題，推動其大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。
4. 綜合優(yōu)化：考慮采用多種工藝組合的方式，發(fā)揮不同工藝的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)更高效的鹽分去除。例如，將多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)與納濾分鹽工藝相結(jié)合，先通過納濾膜對廢水中的鹽分進(jìn)行初步分離，降低后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶的負(fù)荷，提高蒸發(fā)結(jié)晶的效率和產(chǎn)品純度。同時(shí)，加強(qiáng)對污水處理廠運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)測與分析，利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，建立工藝優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)對工藝參數(shù)的精準(zhǔn)調(diào)控，提高處理效果和運(yùn)行效率，降低處理成本，滿足環(huán)保排放要求。