污水處理中鹽分的去除方法及注意事項(xiàng)
發(fā)布時(shí)間:5/23/2025 10:37:00 AM 發(fā)布人:admin
在污水處理過程中,鹽分的去除至關(guān)重要,因?yàn)楦啕}分廢水若不妥善處理,會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)及后續(xù)處理工藝造成諸多危害。以下將詳細(xì)介紹污水處理中鹽分的去除方法及注意事項(xiàng)。
去除方法
- 生物法
- 原理:利用微生物的新陳代謝作用,將廢水中的有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化,同時(shí)部分微生物在一定鹽濃度范圍內(nèi)可正常生長(zhǎng)代謝,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的處理。例如在處理吡蟲啉高鹽有機(jī)廢水時(shí),在 20 - 25℃條件下利用 5L 自制的 UASB 反應(yīng)器,當(dāng)吡蟲啉有機(jī)廢水 COD 濃度為 4000 - 5000mg/L、容積負(fù)荷為 4 - 5kgCOD/(m³?d)時(shí),逐步提高吡蟲啉廢水中 NaCl 濃度,研究鹽分對(duì) UASB 處理吡蟲啉有機(jī)廢水的影響。
- 適用情況:適用于鹽濃度相對(duì)較低且含有可生物降解有機(jī)物的廢水。如某些食品加工廢水、部分化工廢水等,在鹽分濃度不超過微生物耐受極限時(shí),可采用生物法處理。
- 案例:在處理高鹽分榨菜廢水時(shí),采用調(diào)節(jié) / 除磷沉淀 / 水解酸化 / 接觸厭氧 / 中間沉淀 / CASS 工藝,出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978 - 1996) 的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),表明生物法在合適的工藝組合下可有效處理高鹽廢水。
- 物理化學(xué)法
- 蒸餾法
- 原理:通過加熱使廢水蒸發(fā),水變成蒸汽逸出,而鹽分等雜質(zhì)留在剩余的濃縮液中,從而實(shí)現(xiàn)鹽分與水的分離。多效蒸餾和蒸汽壓縮蒸餾是常見的蒸餾方式,多效蒸餾利用多個(gè)蒸發(fā)器,前一蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽作為下一蒸發(fā)器的熱源,提高能源利用率;蒸汽壓縮蒸餾則是通過壓縮蒸汽提高其溫度和壓力,使其能作為自身或其他蒸發(fā)器的熱源。
- 適用情況:適用于高鹽度且對(duì)水質(zhì)要求較高的廢水,如某些化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高鹽廢水,或需要實(shí)現(xiàn)水資源回用的場(chǎng)合。
- 案例:在一些石油化工行業(yè),對(duì)于高鹽度的采油廢水,采用蒸餾法可有效去除鹽分,實(shí)現(xiàn)水資源的回收利用,減少對(duì)環(huán)境的影響。
- 膜分離法
- 原理:利用特殊的半透膜,依據(jù)溶質(zhì)和溶劑透過膜的能力差異,實(shí)現(xiàn)鹽分與水的分離。常見的膜分離技術(shù)有反滲透、納濾等。反滲透膜孔徑極小,能截留幾乎所有的溶解性鹽類和大分子有機(jī)物,只允許水分子通過;納濾膜孔徑稍大,對(duì)二價(jià)及以上離子有較高的截留率,對(duì)單價(jià)離子截留率相對(duì)較低。
- 適用情況:適用于對(duì)水質(zhì)要求較高、鹽分濃度適中的廢水處理,如電子工業(yè)廢水、制藥廢水等的深度處理,可有效去除鹽分及其他微量污染物,實(shí)現(xiàn)水資源的回用。
- 案例:在電子芯片制造企業(yè),采用反滲透技術(shù)處理生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含重金屬和鹽分的廢水,可使處理后的水質(zhì)滿足生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
- 離子交換法
- 原理:利用離子交換樹脂與廢水中的離子進(jìn)行交換反應(yīng),將廢水中的鹽分離子吸附到樹脂上,從而降低廢水中的鹽分含量。例如強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂可與廢水中的陽離子(如鈉離子、鈣離子等)進(jìn)行交換,強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂可與陰離子(如氯離子、硫酸根離子等)進(jìn)行交換。
- 適用情況:適用于去除特定離子或?qū)}分含量要求嚴(yán)格的廢水處理,如在一些精密化工生產(chǎn)中,需要去除特定離子以滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的廢水處理。
- 案例:在電鍍廢水處理中,通過離子交換法可有效去除廢水中的重金屬離子和鹽分,使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用標(biāo)準(zhǔn)。
注意事項(xiàng)
- 生物法注意事項(xiàng)
- 微生物耐受性:微生物對(duì)鹽分的耐受性有限,不同微生物的耐受范圍差異較大。如在處理吡蟲啉有機(jī)廢水時(shí),當(dāng) Cl?濃度從 2000mg/L 增加到 6000mg/L 時(shí),COD 去除率從大于 90%降到 50%左右;當(dāng) Cl?濃度進(jìn)一步提高到 6500mg/L 時(shí),COD 去除率急劇下降到 20%以下,表明鹽分濃度過高會(huì)嚴(yán)重抑制微生物活性,影響處理效果。因此,在采用生物法處理高鹽廢水前,需對(duì)微生物進(jìn)行馴化,逐步提高其對(duì)鹽分的耐受能力,同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微生物的活性和處理效果。
- 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡:高鹽環(huán)境可能影響微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝取和代謝,需要確保廢水中碳源、氮源、磷源等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的平衡。例如在處理高鹽榨菜廢水時(shí),需注意 CASS 池的污泥負(fù)荷,最佳污泥負(fù)荷為 0.15 - 0.20kgCOD/(kgMLSS?d),以保證微生物有足夠的營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行代謝活動(dòng),維持良好的處理效果。
- 物理化學(xué)法注意事項(xiàng)
- 蒸餾法:
- 能耗問題:蒸餾法通常能耗較高,尤其是對(duì)于大規(guī)模廢水處理,能源成本是一個(gè)重要考量因素。在選擇蒸餾方式時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮能源利用效率高的技術(shù),如多效蒸餾或蒸汽壓縮蒸餾,同時(shí)結(jié)合企業(yè)自身的能源供應(yīng)情況,選擇合適的能源來源,如利用工業(yè)余熱或可再生能源,以降低能耗成本。
- 設(shè)備維護(hù):蒸餾設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中,由于鹽分的濃縮和結(jié)晶,容易導(dǎo)致設(shè)備結(jié)垢和腐蝕,影響設(shè)備的正常運(yùn)行和使用壽命。因此,需要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行清洗和維護(hù),采用合適的防垢和防腐措施,如添加阻垢劑、選用耐腐蝕材料等。
- 膜分離法:
- 膜污染:廢水中的有機(jī)物、膠體、微生物等雜質(zhì)容易在膜表面吸附和沉積,導(dǎo)致膜污染,降低膜的通量和分離性能。為防止膜污染,需要對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理,去除大部分懸浮物、有機(jī)物等雜質(zhì),同時(shí)定期對(duì)膜進(jìn)行清洗,可采用物理清洗(如反沖洗)和化學(xué)清洗(如使用酸、堿或氧化劑等清洗劑)相結(jié)合的方式。
- 膜使用壽命:膜的使用壽命有限,且更換成本較高。在實(shí)際應(yīng)用中,需根據(jù)廢水的水質(zhì)和處理要求,選擇合適的膜材料和型號(hào),合理控制操作條件,如壓力、溫度、流速等,以延長(zhǎng)膜的使用壽命,降低處理成本。
- 離子交換法:
- 樹脂再生:離子交換樹脂在吸附一定量的離子后會(huì)達(dá)到飽和,需要進(jìn)行再生處理,恢復(fù)其交換能力。再生過程中會(huì)產(chǎn)生大量的再生廢液,含有高濃度的鹽分和其他雜質(zhì),需要妥善處理,否則會(huì)造成二次污染。同時(shí),再生劑的選擇和用量也會(huì)影響樹脂的再生效果和使用壽命,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化。
- 選擇性問題:不同類型的離子交換樹脂對(duì)不同離子的選擇性不同,在處理含有多種離子的廢水時(shí),可能需要選擇合適的樹脂組合或進(jìn)行分步處理,以確保有效去除目標(biāo)離子,同時(shí)避免其他離子對(duì)樹脂交換性能的干擾。