化工高鹽廢水具有鹽度高、有機負荷高等特點,甚至有些廢水中還存在著如苯環類化合物和烴類等有毒難生化降解的有機物。若不對這些化工高鹽工業污水處理或使其沒有達到相關排放標準就進行排放,極易導致它們對周圍生態環境造成嚴重污染。下面,江蘇銘盛環境為您介紹化工高鹽廢水處理方法。
1、化工高鹽廢水的危害
化工高鹽廢水未經處理直接或稀釋排放會造成以下影響:
(1)污染環境:高鹽廢水中含有大量的化學物質和重金屬,直接排放會對周圍的土壤、水源和空氣造成嚴重的污染。
(2) 危害健康:高鹽廢水中的化學物質和重金屬會對人體健康造成危害,如引起皮膚病、神經系統病變等。
(3)影響生態系統:高鹽廢水的排放會對水生生物和陸生生物造成嚴重的影響,如導致魚類死亡、破壞濕地生態系統等。
(4) 影響農業生產:高鹽廢水的排放會導致土壤鹽度增加,從而影響農作物的生長和產量。
因此,必須對化工高鹽工業污水處理后再進行排放,以保護環境和人類健康。
2、化工行業高鹽度廢水治理分析
化工高鹽工業污水處理一直都是業界的難題,必須保證化工高鹽工業污水處理后能夠達到國家要求的排放標準,同時還要確保衍生的物質不會對環境造成二次污染。目前常用的高鹽度工業污水處理工藝有以下幾種。
2.1 生化處理
由于高鹽度廢水對于微生物具有抑制作用,常規的生化方法并不能對高鹽度廢水進行有效處理,因此相關領域的學者將耐鹽嗜鹽菌引入到高鹽度廢水處理中。通過對嗜鹽菌進行分離、培養、馴化,然后用于高鹽度廢水的生化治理,有效提高了治理效果。高鹽度廢水的含鹽度基本保持在2%~5%,而嗜鹽菌完全可以在這樣的環境中保持其活性,中度嗜鹽菌可以適應鹽度為3%~15%的環境,極端嗜鹽菌可以適應鹽度為15%~30%的環境,并能夠保持酶的活性,在高鹽度廢水環境中具有極端的優勢。通過生化技術對廢水進行處理后,可以將其中的COD進行降解,從而有效降低COD的含量。但是,經過嗜鹽菌處理的廢水中仍然存在COD,雖然達到了排放標準,但是如果大量排放到自然界還是會對生態環境造成一定破壞。因此,只有將高鹽度廢水中的COD完全去除,同時還要將廢水中的鹽類物質分離處理,才能做到真正意義上的治理。
2.2 電解氧化處理
由于高鹽度廢水的導電性能比較優良,可以采用電解氧化的方法進行降解。經過電解會產生一系列氧化還原反應,然后生成不溶于水的物質,經沉淀后對水進行回收利用,這樣可以有效降低水中的COD。采用電解法處理高鹽度廢水,與廢水中有機鹽、無機鹽的種類、濃度都有很大關系,比如廢水中含有大量C1-,則需要在陽極放電,經過反應后生成C1O-,起到降解COD的目的。但是在處理有機鹽時,需要將其經過深度氧化生成無害的CO2才能有效去除COD。不過有試驗表明,廢水中含有的苯酚在經過電解后只是改變了COD的存在形式,TOC的含量并沒有減少,這也是電解氧化法處理高鹽度廢水的不足。
2.3 廢液焚燒處理
對高鹽廢水中的有機物質進行焚燒處理,其原理就是在高溫狀態下對有機物質的深度氧化,在氧化過程又會生成大量的熱,進一步加速了氧化反應的速度,蕞后有機物質被分解為CO2和H2O,達到分解COD的目的,圖1為蒸發釜殘液采用焚燒法處理的流程。由于高熱值的高鹽廢水中含有較高的COD,在800~1000℃的高溫焚燒會發生氧化反應,其中大部分有機物質會轉化為CO和CO2,還有少部分會轉化為固體殘渣。通過焚燒法可以徹底去除高鹽廢水,不過只限于COD含量超過100g/L的廢水,而且在焚燒時會消耗大量能源,因此往往只用來處理COD濃度極高的廢水,這樣才能達到熱量平衡狀態。在實際應用中,有時也用來處理含有機鹵化物的廢水,不過在焚燒過程中會產生二噁英,需要進行妥善處理。
2.4 蒸發結晶處理
蒸發處理技術的優點在于回收的淡水水質較好,用于化工行業廢水處理的蒸餾法脫鹽技術來源于海水脫鹽淡化技術、低溫多效蒸餾技術,具有低耗節能的優點。針對高鹽度廢水的處理,主要適用于COD含量較低且通過蒸發結晶可以實現固液分離的廢水。蒸發結晶工藝是由多個蒸發器組成,先將高鹽廢水進行蒸發制成濃縮液,然后再將濃縮液放置在旋轉薄膜蒸發器上進行加熱,大部分水分蒸發后得到過飽和鹽溶液。蕞后再降溫至40℃以下,形成鹽泥,這樣就完成了高鹽廢水可溶性鹽類物質的分離工作。該技術的重點在于使用了旋轉薄膜蒸發器,其結構原理見圖2。該方法工作效率高,能耗低,可以對高鹽度廢水進行連續處理,目前在酸性高鹽廢水回收中應用較廣。
2.5 膜分離處理技術
膜分離技術可以在常溫下完成,屬于物理分離過程,不存在化學反應,操作簡單,能耗低。目前膜分離技術的應用范圍也非常廣,并趨于成熟,常用的有納濾、微濾和超濾等。對于懸浮類物質的分離多使用微濾和超濾,但是溶解性的物質無法進行分離,而納濾可以實現對二價離子的分離,在實際應用中應根據具體要求合理選擇。目前在煤化工行業高鹽度廢水處理中常使用到納濾膜分離技術,但缺點是濃縮倍數較低,一般只達到濃縮3倍左右,影響了處理效果,組合式膜分離回收含鹽廢水工藝如圖3所示。
2.6 吸附處理法
在高鹽度廢水處理中使用吸附處理法是利用了固體吸附劑的物理吸附與化學吸附作用,用來處理廢水中的劇毒物質和難降解的生物污染物。活性炭是一種良好的吸附材料,內部具有獨特的晶格結構,并且活性炭的表面還含有大量的含氧官能團,吸附能力非常強。當水中的雜質被吸附到微孔結構內后會形成螯合物,使水體得到凈化。比如在芬頓氧化工藝中會將高分子有機物轉化為低分子有機物,增加了有機物的可生化性,或者直接轉化為CO2以方便吸附。吸附處理法在用于高鹽度廢水處理時可以在芬頓試劑中加入活性炭,提升吸附效果。
3、結語
隨著現代化工行業的快速發展,關于高鹽度工業污水處理的研究越來越緊迫,到目前為止并沒有哪一種處理方法是完美無缺的,都存在著各種不足。從高鹽廢水的角度,應加快技術研發,提升高鹽度廢水的治理效率,并降低治理成本,優化工業污水處理效果。從化工企業的角度,應從加快清潔生產技術升級、減少高鹽廢水的生成方面,探索出可持續發展之路。
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