随着水处置技术的开展及国度政策关于大局部工业水应用率的请求进步,多数企业为满足消费需求,降低用水本钱,采取了许多节水措施,进步反复应用率,使外排水的盐度及其他有机污染物浓度进步。同时近几年,我国环保请求逐步进步,对外排水的含盐量提出请求,各中央相关政策也已出台,使高盐废水零排放的需求逐步增强。
1、不同行业高盐废水特性剖析
工业上高盐废水普通为循环排污水、离子交流酸碱再生废水、中水回用RO浓水或脱硫废水等。这类废水含有大量的Cl-,SO42-,Na+,Ca2+,Mg2+等,应用污水回用的浓水还含难降解有机污染物,处置过程较为复杂。目前主要零排放行业的废水水质有如下特性。
1.1 煤化工高盐废水
煤化工高含盐废水水质具有以下特性:
①盐分高且成分复杂,杂质离子组分较多;
②COD含量比拟高;
③含有一些容易结垢的离子,比方硬度及可溶性硅;
④不同项目采用不同的主工艺,废水组分多变,水质不肯定性比拟大。
1.2 电厂脱硫废水
火电厂脱硫废水主要来源于湿法脱硫(FGD)工艺产生的废水,主要特性是高悬浮物,高盐度(高氯根、高硫酸根)高腐蚀性、高硬度、及含有局部重金属,且水质动摇大。
1.3 炼油及石化行业废水
炼油及石化行业废水属于难处置废水,其水质特性是高COD、高氨氮,高无机盐,局部油脂、酚类、硫化物及局部含汞废水。
1.4 制药行业废水
废水特性:成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深和含盐量高,特别是生化性很差,且间歇排放,难处置。
2、工业废水零排放主要膜处置技术引见
完成工业高盐废水的零排放需求系统的处理计划,首先普通经过物理或化学的预处置办法,完成悬浮物、胶体及普通易结垢离子的去除,再经过膜处置工艺完成淡水的回用,同时到达废水减量的目的,最后浓缩液经过蒸发结晶等工艺最终完成废水的零排放目的。本文主要对目前常用的膜处置工艺展开引见。
依照膜过滤孔径别离,常用膜技术可分为微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反浸透等。依照过滤压力及最终浓缩倍数来分,废水零排放常用的反浸透又可进一步分为低压反浸透(类如BWRO)、中压反浸透(海水膜SWRO),高压反浸透(HPRO或DTRO)等。同时目前市场上还有(电渗析)ED、正浸透(FO)等技术已应用于高盐零排放行业。因其运用范围不同,针对不同的工况,其组合式的设计在零排放项目上已有普遍应用。
2.1 微滤及超滤技术
微滤(MF):又称为微孔过滤,它属于精细过滤,其根本原理是筛分过程,在静压差作用下滤除0.1~10μm的微粒,微滤膜允许大分子和溶解性固体(无机盐)等经过,但会截留住悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。
超滤(UF):能截留0.002~0.1μm之间的大分子物质和蛋白质。超滤膜允许小分子物质和溶解性固体(无机盐)等经过,同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。
微滤、超滤技术普通用于反浸透膜或其它膜浓缩技术的的前处置,主要用于去除来水中的SS及胶体等,目前煤化工废水零排放项目上已有将药剂软化与微滤或超滤分离运用的技术,可完成废水中硬度的去除到达100mg/L以下,出水硅控制在10mg/L以下,有效减少后续膜浓缩工艺的结垢风险。
2.2 纳滤(NF)技术
纳滤(NF)最早被称为疏松反浸透,操作区间介于反浸透和超滤之间。对一价盐的去除率为20%~50%,但对CODcr及二价盐的去除率高达90%以上。
纳滤膜的一个很大特性是膜本体带有电荷,这是它在很低压力下具有较高除盐性能和截留相对分子质量为数百的物质,也可脱除无机盐的重要缘由。在高盐废水零排放处置工艺中,纳滤技术可用于去除绝大多数的Ca2+,Mg2+,SO42-等易结垢离子,同时其特殊的膜外表电荷及孔径使它比反浸透更耐COD的污堵,因而可用于反浸透的预处置,以降低结垢离子对RO膜的污染。同时因纳滤膜对二价离子的高截留性(关于硫酸根的截留可达98%及以上),目前在局部高盐废水零排放中用于别离硫酸根及氯离子,完成水中氯化钠的回收。已有电厂脱硫废水采用经过软化预处置(混凝+微滤)+膜浓缩处置(NF+DTRO)+蒸发结晶枯燥技术,制成纯度为97.5%的袋装氯化钠,作为工业盐销售,完成了脱硫废水的资源化回收应用。经过纳滤的选择性过滤完成分盐的技术在高盐废水资源化的应用将会越来越多。
2.3 高效反浸透HERO技术
高效反浸透是一种在常规反浸透根底上开发的新工艺,其原理是经过药剂软化预处置+离子交流技术,去除来水中的硬度,再经过脱气塔去除水中的二氧化碳,最后加碱将反浸透进水pH调到10以上,与常规RO相比,该工艺的特性:
(1)防垢、防粘污、防梗塞:经过药剂软化预处置+离子交流技术除去给水中的硬度和其他结垢性物质,到达防垢效果;在高pH下运转时可在多方面减少污堵:
①因硅的溶解度随pH的进步而增大,所以明显进步了硅的结垢极限;
②高pH是生物的抑止剂,细菌、病毒、孢子和内毒素等被溶解或皂化,有机物被乳化或皂化,防止黏附于膜上;
③颗粒沾污的外表强度明显降低,高污泥指数(SDI)的水能在无需经常化学清洗的条件下运转。