江陰一體化污水處理設備廢水處理與回用專業(yè)快速

伴隨工業(yè)經濟高速增長，產生了大量的工業(yè)廢水，其中部分工業(yè)廢水含有大量的鹽分(如F-、Cl-、SO42-等離子)，屬于高鹽廢水。雖然目前工業(yè)生產中對于高鹽廢水有不同的定義，如高鹽廢水是指含鹽質量分數大于1%的含鹽廢水;另外一種較通用的說法是高鹽廢水是指含有機物和至少總溶解固體(TDS)的質量分數大于3.5%的廢水。然而，不管定義如何，高鹽廢水的處理仍是化工企業(yè)必須要解決的一道難題。

　　高鹽廢水是極難處理的廢水之一，當前，針對含鹽廢水的處理，主要方法包括生物法、物理法和物化法。其中，生物法，主要是通過馴化培養(yǎng)利用嗜鹽菌來完成含鹽廢水的處理，具體可細分為活性污泥法、接觸氧化法、厭氧處理法等;物化法分為蒸發(fā)法(蒸發(fā)-冷卻結晶和蒸發(fā)-熱結晶)、離子交換法、焚燒、膜處理等，通過對比分析目前工業(yè)所采用的處理方法，找出一種合理處理高鹽廢水的途徑，并從根源上解決工業(yè)中氟腐蝕的問題。

　　1、生物法處理含鹽廢水

　　生物法具有處理成本低、效果好、運行穩(wěn)定、出水水質好等優(yōu)點，是目前廢水處理中常見的處理方法。在含鹽廢水處理的過程中采用生物法處理能取得較好的處理效果，早期就有宋晶利用SBBR對含鹽有機廢水進行處理研究，結果表明在3.5%的鹽度條件下，SBBR工藝對COD去除率可達95%，且對有機廢水的耐沖擊負荷能力較強。

　　周穎將純氧曝氣系統與活性污泥相結合進行有機物降解及耐鹽性實驗研究，研究表明純氧曝氣系統具有氧傳遞效率高、抗沖擊負荷好、剩余污泥量少、能耗小等特點,能夠高效的去除污染水體中的污染物,大限度地削減水體的污染物負荷,具有良好的生態(tài)環(huán)境效應。趙天亮等利用好氧活性污泥處理高含鹽采油廢水開展實驗，實驗表明經馴化的活性污泥可適應高含鹽環(huán)境,且對不同濃度高含鹽采油污水均具有較高的CODCr去除率,活性污泥馴化后,對采油廢水CODCr去除率可達90%以上。祝義平通過接觸氧化法對腌制廢水處理研究，得出了該法處理腌制廢水的佳有機負荷、HRT、溫度和能耐受的高鹽度，研究結果指出生物接觸氧化法處理腌制廢水的耐鹽極限是51.84g/L，當NaCl濃度小于該值時，增加鹽濃度不會對處理效果帶來很大的影響。陳永娟通過采用厭氧消化反應器處理起始COD濃度為1500mg/L而含鹽量分別為0.6%、2.5%、6%的廢水，COD的去除率分別為85%、84%、63%;含鹽量為2.5%而起始COD分別為900mg/L、1500mg/L、3000mg/L時，COD的去除率分別為89%、86%、53%。張軍等人利用常規(guī)的生物活性污泥法處理技術進行工業(yè)廢水的處理，處理成本低，運轉速度快，單元活動強，但是有機物和無機鹽對微生物有抑制生長或毒害作用，此種方法需要對廢水進行大量稀釋和延長處理時間。

　　廢水進行大量稀釋和延長處理時間。雖然生物法包括厭氧消化和好氧活性污泥均能有效處理一定程度的含鹽廢水，然而微生物系統對離子強度的變化非常敏感，鹽度的增加影響了微生物的代謝活性，以至降低了系統反應的動力學系數。即便是經過馴化的活性污泥系統，其鹽度適應范圍也是有限的，即使是極度嗜鹽菌也僅能在15%~30%鹽度下生存。

　　由于耐鹽嗜鹽菌的環(huán)境適應性有一定限度，因此，采用生物法雖然能處理低濃度含鹽廢水，但大量濃鹽廢水所面臨的有效處理難題仍無法解決。為了完成對高濃度含鹽廢水的處理，近年來物理、物化法如離子交換、膜處理、蒸發(fā)法和焚燒法等處理高含鹽廢水的技術得到快速發(fā)展。

　　2、離子交換法處理廢水

　　離子交換法早用于海水淡化，H,Entezari等人利用離子交換法聯合超聲波用于水的軟化技術，Michelle等人利用吸附結合離子交換去除水中的酚，Jennifer等利用離子交換法去除水中溶解的有機污染物，均取得了一定處理效果，不足之處在于均是與其他工藝相結合，同時處理成本較高。伊學農等人利用反滲透處理高鹽廢水可實現含鹽廢水的回用，且COD和TDS的去除率分別可達到90%和99%以上。楊克吟介紹了高含鹽廢水的膜分離應用技術，與熱濃縮工藝相比，膜分離技術具有處理成本低、規(guī)模大、技術成熟等特點，缺點是濃縮倍數不高，通常濃縮3倍左右，雖然強化預處理后可大大提高膜分離倍數，但需要較長的預處理流程。目前膜分離技術有微濾(MF)膜分離技術、超濾(UF)膜分離技術、納濾(NF)膜分離技術和反滲透(R0)膜分離技術等，其中用于處理高含鹽廢水的主要是納濾膜分離技術和反滲透膜分離技術。

　　離子交換和膜處理處理成本高，設備要求嚴格，同時處理膜容易受到污染，且需要經常進行反沖洗及更換處理膜，對處理造成不便，產生的濃水需要后續(xù)方法進一步處理。

　　3、蒸發(fā)及焚燒法

　　雖然離子交換和膜處理能夠在實際生產中運用，但是人工及成本投入太高，因此蒸發(fā)及焚燒法得到了發(fā)展。目前利用蒸發(fā)和焚燒方法處理的高濃含鹽廢水，含鹽量達8%~20%以上，在進入設備前需經過一定的預處理，終處理均取得了較好的效果。

　　劉艷明等人介紹了煤化工高含鹽廢水蒸發(fā)處理技術進展，包括對焦化廢水、煤氣化廢水、煤液化廢水、煤制烯烴廢水進行蒸發(fā)處理，實現“零排放”。王丹等人采用蒸發(fā)結晶技術應用于高含鹽廢水處理，對香料、制藥、農藥等行業(yè)的廢水處理，實現了終端廢水的零排放，回收了有用化工原料，并對蒸發(fā)結晶技術應用于廢水處理的前景進行了深度展望，表明該技術應用前景廣泛。袁惠新綜述了國內外高含鹽廢水處理技術，并對各種蒸發(fā)技術進行比較分析，指出合理利用高效節(jié)能蒸發(fā)技術可實現廢水的零排放。孔連琴介紹了焚燒處理含鹽廢水的工藝技術和特點，并對正負壓技術進行了充分比較來論證正壓技術的可靠性。楊麗峰介紹了焚燒法處理技術應用于上海華誼丙烯酸有限公司32萬噸/年丙烯酸及脂項目的應用，應用結果證明了高溫氧化焚燒法處理系統熱效率高，可以分解廢水中所含的有害有毒有機物質，為高鹽廢水的處理提供一種切實可行的處理方法。

　　4、氟腐蝕問題

　　目前通過蒸發(fā)與焚燒技術處理高含鹽廢水有較好的處理效果，不過處理過程中也有弊端，即設備受到的腐蝕問題日益突出，很多設備的實際壽命達不到設計壽命，因此高含鹽廢水處理設備問題也得到了重視。

　　常用的工業(yè)設備為不銹鋼材質，價格低，成型好，但是由于高鹽廢水通常氯含量高，腐蝕性強，對設備材料有防腐要求，為了防止設備腐蝕，紛紛考慮采用防腐性能更好的替代材料，如鈦金屬材料及鈦金屬的合金。鈦金屬材料及鈦金屬的合金具有耐腐蝕性好，質量輕，使用壽命長等優(yōu)點，近些年來在蒸發(fā)和焚燒處理中應用較廣泛?？上Ш镁安婚L，很多鈦材及鈦合金設備在使用幾年，甚至更短時間后，發(fā)現鈦材設備仍存在腐蝕情況發(fā)生，通過分析，查找原因終證實設備的腐蝕是由廢水中含有的氟離子造成的。