高鹽廢水處理中的超濾與反滲透技術

1總結1.1含鹽廢水目前，中國公司通常采用超濾和反滲透處理鹽廢水。反滲透處理廢水COD可達10mg/L以下，氨氮可達5mg/L以下1.2廢水的凈化效果高鹽廢水是指總含鹽量不低于1%的廢水，主要來自化工廠和油氣收集加工。廢水中含有許多物質（包括鹽、油、有機重金屬和放射性物質）。含鹽廢水中影響環境的有機污染物的去除，高濃度的鹽對微生物有抑制作用。采用物理和化學方法進行處理投資大、運行成本高，難以達到理想的凈化效果。高鹽廢水中主要的鹽類是Cl2高鹽廢水處理技術2.1蒸發結晶技術高鹽廢水是指回用系統的濃反滲透廢水，廢水中的鹽通過反滲透膜濃縮到10000～50000mg/L，甚至更高。除了鹽，廢水中還有其他污染物。典型高鹽廢水的COD值為500～2000mg/L。目前，處理高鹽廢水有三種可能的方法：深地下井灌、蒸發池和蒸發結晶。我國項目高鹽廢水濃縮預處理的主要技術包括HERO、振動膜、盤管反滲透（DTRO）、電滲析（ED）和雙極膜電滲析。在我國，深井灌注技術缺乏相關的法律、政策、制度和制約手段，其環境風險仍不清楚，因此在現階段一般不會使用。蒸發池敏感，技術本身受自然環境影響較大，蒸發池受地理和氣候限制，不適用于所有地區。如伊犁和內蒙古東部蒸發能力有限。此外，沉積物的處置不是一種穩定和可持續的治療方法。因此，蒸發池只能作為調試期間和事故階段的應急處理措施。由于污水池中溶解性總固體（包括硝酸鹽，氯，銨）較高，有機物較高的特點，蒸發池功能與原設計方向不一致。隨著騰格爾沙漠事件的出現，蒸發池作為一種高鹽廢水處理方案，在社會上引起了廣泛的爭議。蒸發結晶技術在一定程度上可以通過將高鹽廢水轉化為固體晶體混合鹽來實現廢水的“零排放”。是現階段一個成熟且公認的過程，但混合鹽的處置是一個亟待解決的問題2.2蒸發結晶技術(1）預處理。目前，高鹽廢水處理的核心工藝主要集中在蒸發結晶過程，蒸發結晶成本高。根據研究，多效蒸發和機械蒸汽再壓縮蒸發（MVR）的能耗成本分別高達8.49美元/噸和5.30美元/噸，給蒸發器的進料一般都經過了預處理第。(2）結晶。膜濃縮過程后，高鹽水進入蒸發結晶段，蒸發后濃縮液進入結晶段。根據結晶原理，結晶器類型分為蒸發結晶和冷卻結晶。目前，蒸發結晶是化工廢水“零排放”的主要類型，幾乎所有項目均采用蒸發結晶，結晶產物為主要由氯化鈉和硫酸鈉組成的混合結晶鹽。冷卻結晶是將含有鹽的濃溶液加熱到一定溫度，然后冷卻以除去鹽，溫度影響物質的溶解度。通常，溶解度隨溫度的升高而增大。溶液在高溫下飽和，此時單位溶液中溶質的含量很高，然后降低溫度降低溶解度。這樣，單位溶液中溶質的含量應該減少，剩余溶質必須以晶體的形式從溶液中分離出來。蒸發結晶適用于氯化鈉結晶。對于硫酸鈉，其溶解度隨溫度的升高而降低在30℃以上蒸發結晶技術得到的晶體為無水硫酸鈉。當廢水中有機物或雜質含量較高時，只能得到低純度的硫酸鈉。蒸發結晶由蒸發段和結晶段兩部分組成，蒸發器通過蒸發水來使鹽飽和結晶，生成的蒸汽經冷凝后回用，目前，化工中使用的蒸發器有多種類型，如單級或多級蒸發和MVR2.3蒸發mvr(1）多級蒸發。多級蒸發是指一系列蒸發器。第一階段用新鮮蒸汽進料，后續階段從上一階段開始依次使用二次蒸汽進行蒸發操作。多級蒸發可以通過蒸汽的重復利用降低運行成本，同時提高效率。傳統的單級蒸發器需要大約1t蒸汽蒸發1t高鹽水。然而，三級蒸發器在相同條件下只需要0.3t蒸汽。(2)MVR。雖然MVR蒸發器是一個單一的蒸發器，使用蒸汽再壓縮導致系統相當于10～20個單一蒸發器階段的單位能量要求。其工作原理是通過外部壓縮機壓縮蒸發器產生的二次蒸汽，在增加壓力和焓值后，再將新鮮蒸汽更換到蒸發器中循環利用。系統啟動后，MVR不需要或只需要少量的外部新鮮蒸汽來補充。MVR的主要能耗是電。MVR具有自控程度高、能耗低、運行成本低等優點，1t水蒸發耗電量為20～30kW·h。但MVR設備的投資成本較高。3高鹽廢水處理技術分析3.1高鹽廢水蒸發結晶技術尚未成熟結果表明，所有新建/在建工程均采用蒸發結晶工藝設計，已通過整改擴建等方式建設了較大比例的項目，改變原有污水排放方式，安裝蒸發結晶裝置。由于當時缺乏環保意識，大部分正在規劃整改中。從項目最近的運行情況來看，特別是新項目的環保舉措和實際行動，可以實現“零排放。高鹽廢水排放情況會越來越少。此外，以混合鹽為最終產品的蒸發結晶工藝和裝置是建立的技術，并有許多成功的工程案例。蒸發結晶技術已成為當前高鹽廢水處理的設計趨勢。在工藝選擇上，蒸發法要么是MVR，要么是多級蒸發，結晶法全部為蒸發結晶，最終產物為混合結晶鹽。3.2缺乏相關認證標準混晶鹽資源利用困難。水晶鹽分離是實現高鹽廢水資源化的一種可能途徑。但仍處于中試驗證階段，無實際工程驗證案例。此外，還缺乏分數晶鹽純度要求、有機組成和含量要求等認證指標和方法的相關標準，阻礙了其作為商品資源的真正實現?；炀}循環利用目標仍有待決策部門、企業、科研單位共同推進。4納濾膜或混凝劑處理高鹽廢水綜上所述，含鹽廢水主要由循環污水和脫鹽站排放?！俺瑸V+反滲透”雙膜法是含鹽廢水回用處理的常用工藝。含鹽廢水處理系統反滲透產生高鹽廢水。正確處理和減少高鹽廢水是實現廢水“零排放”的關鍵。蒸發池受地理和氣候限制，不適用于所有地區。為了實現高鹽廢水處理的穩定發展，分離鹽技術將是未來研究的重點。納濾膜可以實現一價離子和多價離子的分離。因此，為了更好地實現硫酸鈉和氯化