高含鹽廢水處理技術(shù)與三效蒸發(fā)器應用

　　高含鹽廢水處理方法有物化處理技術(shù)、生物處理技術(shù)以及蒸汽處理技術(shù)。根據廢水性質(zhì)的不同以及出水用途和水質(zhì)要求的不同，處理方式不盡相同，一般高含鹽廢水的處理都是降低廢水的COD和含鹽量，從而達到達標排放的目的。

　　一、高含鹽廢水的概述

　　高含鹽廢水是指總含鹽量質(zhì)量分數大于1%的含鹽廢水，包括高鹽生活廢水和高鹽工業(yè)廢水。其主要來(lái)源于直接利用海水的工業(yè)生產(chǎn)、生活污水和食品加工廠(chǎng)、制藥廠(chǎng)、化工廠(chǎng)等。這些廢水中除了含有有機污染物外，還含有大量的無(wú)機鹽，如Cl-、SO32-、SO42-等離子。這些高鹽、高有機物廢水，若未經(jīng)處理直接排放，勢必會(huì )對水體生物、生活飲用水和工農業(yè)生產(chǎn)用水產(chǎn)生極大危害。

　　二、高含鹽廢水處理技術(shù)的分析

　　1、物化處理技術(shù)。

　　主要有：

　　(1)電解法。

　　高含鹽廢水由于高鹽度的存在具有較高的導電性，從而為電化學(xué)法降解高含鹽廢水提供了可能性。在電解過(guò)程中，有機物電解質(zhì)溶液可以發(fā)生一系列氧化還原反應從而降低COD。這種方法處理與有機物和無(wú)機鹽的種類(lèi)也有關(guān)，Cl-存在時(shí)可在陽(yáng)極放電，生成ClO-降解COD，也有實(shí)驗表明苯酚廢水通過(guò)電解法處理只改變了COD的存在形式并沒(méi)有減少TOC的存在總量。

　　(2)膜分離工藝。

　　目前較成熟的常用的膜分離工藝有微濾、超濾、納濾、反滲透四種，微濾和超濾所用膜的孔徑較大，對于COD和懸浮物的截留作用較好，但不能截留大部分溶解性物質(zhì)，納濾可以截留大部分二價(jià)離子，反滲透能夠截留一價(jià)離子，所以根據要求的不同可以選擇不同的膜分離工藝進(jìn)行處理，膜分離工藝處理效果好于一般工藝，成本較高，且膜污染問(wèn)題較突出，因此受到了一定限制。目前還有一些新型膜分離工藝，如膜蒸餾工藝和清華大學(xué)研制的“NANO”膜。膜蒸餾工藝利用疏水膜的疏水性使水蒸氣通過(guò)膜而隔離其他物質(zhì)，從而保證出水潔凈，膜蒸餾工藝同樣存在膜結垢問(wèn)題，且疏水膜的研制還不能滿(mǎn)足大規模應用的要求。其結合反滲透和膜蒸餾的工藝特點(diǎn)，抗污染能力強，截留能力強，有良好的發(fā)展前景。

　　(3)吸附工藝。

　　活性炭晶格結構獨特，表面有很多含氧官能團，可吸附大量無(wú)機物和有機物在表面，同時(shí)一些有機物進(jìn)入活性炭?jì)炔课⒖仔纬沈�合物，從而凈化水質(zhì)。Fenton氧化工藝可產(chǎn)生強氧化自由基，自由基可使有機物裂解，從而提高生化活性或去除有機物�；钚蕴课�附-Fenton氧化工藝在Fenton試劑體系中引入了活性炭，由于活性炭的高效吸附作用，提高了氧化基附近的有機物濃度，從而提高氧化效率，并且可以避免二次污染。

　　2、生物處理技術(shù)。

　　由于高含鹽廢水中的高鹽度對微生物的代謝功能有抑制，高含鹽廢水的生化處理效果不能達標，因此生物法工藝著(zhù)眼于利用嗜鹽菌強化高含鹽廢水的生化處理效果。嗜鹽菌是指在高鹽環(huán)境下能夠生長(cháng)的細菌，多生存在高鹽環(huán)境中。一般在含鹽度為2%-5%的水體環(huán)境下能夠良好生存的菌稱(chēng)為耐鹽菌，3%-15%鹽度環(huán)境下可生存的菌為中度嗜鹽菌，一般為真菌，15%-30%可生存者成為極端嗜鹽菌，一般為古細菌。它們可以在高鹽度條件下維持體內的低水活度，保持酶活性，高含鹽廢水環(huán)境中成長(cháng)成為優(yōu)勢菌種后可廢水COD進(jìn)行降解，使排放水達標。目前嗜鹽菌的研究還在試驗中，隨著(zhù)技術(shù)成熟，由于生物法無(wú)二次污染，成本低廉的特點(diǎn)，這種技術(shù)可以廣泛應用于工程實(shí)踐。生物法的目的是降解水體中的有機污染物，對于高含鹽廢水中的無(wú)機離子還需要與物化方法配合進(jìn)行深度處理。

　　三、高含鹽廢水處理中的三效蒸發(fā)器應用分析

　　為了使高含鹽廢水達標排放，可以通過(guò)合理應用三效蒸發(fā)器達到目的，具體應用表現為：

　　1、高含鹽廢水處理中的三效蒸發(fā)器脫鹽法。

　　蒸發(fā)是現代化工單元操作之一，即用加熱的方法使溶液中的部分溶劑汽化并去除，以提高溶液的濃度，或為溶質(zhì)析出創(chuàng )造條件。三效蒸發(fā)器脫鹽法是利用濃縮結晶系統將廢液中的無(wú)機鹽通過(guò)蒸發(fā)的方式加以去除的方法。三效蒸發(fā)器是由相互串聯(lián)的三個(gè)蒸發(fā)器組成，高溫(120℃左右)加熱蒸汽被引入第一效，加熱其中的廢液，產(chǎn)生的蒸氣被引入第二效作為加熱蒸氣，使第二效的廢液以比第一效更低的溫度蒸發(fā)，這個(gè)過(guò)程一直重復到最后一效。第一效凝水返回熱源處，其它各效凝水匯集后作為淡化水輸出。同時(shí)，高含鹽廢水經(jīng)過(guò)由第一效到最末效的依次濃縮，在最末效達到過(guò)飽和而結晶析出，由此實(shí)現鹽分與廢水的固液分離。含鹽廢水進(jìn)入三效濃縮結晶裝置，經(jīng)過(guò)三效蒸發(fā)冷凝的濃縮結晶過(guò)程，分離為淡化水和濃縮晶漿廢液，無(wú)機鹽和部分有機物可結晶分離出來(lái)進(jìn)行焚燒處理，淡化水可返回生產(chǎn)系統替代軟化水加以利用。

　　2、高含鹽廢水處理中的三效蒸發(fā)器應用分析。

　　主要表現為：

　　(1)三效蒸發(fā)器組成。

　　三效蒸發(fā)器主要由相互串聯(lián)的三組蒸發(fā)器、冷凝器、鹽分離器和輔助設備等組成。三組蒸發(fā)器以串聯(lián)的形式運行，組成三效蒸發(fā)器。

　　(2)三效蒸發(fā)器應用范圍。

　　三效蒸發(fā)器可應用于處理化工生產(chǎn)、醫藥生產(chǎn)等企業(yè)在工藝生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高含鹽廢水，適宜處理的廢水含鹽量為3.5%~25%(質(zhì)量百分比)，COD濃度為2000ppm~10000ppm。

　　(3)三效蒸發(fā)器的應用原理。

　　三效蒸發(fā)器蒸發(fā)系統采用連續進(jìn)料、連續出料的生產(chǎn)方式。高含鹽廢水首先進(jìn)入一效強制循環(huán)結晶蒸發(fā)器，結晶蒸發(fā)器配有循環(huán)泵，將廢水打入蒸發(fā)換熱室，在蒸發(fā)換熱室內，外接蒸氣液化產(chǎn)生汽化潛熱，對廢水進(jìn)行加熱。由于蒸發(fā)換熱室內壓力較大，廢水在蒸發(fā)換熱室中在高于正常液體沸點(diǎn)壓力下加熱至過(guò)熱。加熱后的液體進(jìn)入結晶蒸發(fā)室后，廢水的壓力迅速下降導致部分廢水閃蒸，或迅速沸騰。廢水蒸發(fā)后的蒸氣進(jìn)入二效強制循環(huán)蒸發(fā)器作為動(dòng)力蒸氣對二效蒸發(fā)器進(jìn)行加熱。一效、二效、三效強制循環(huán)蒸發(fā)器之間通過(guò)平衡管相通，在負壓的作用下，高含鹽廢水由一效向二效、三效依次流動(dòng)，廢水不斷地被蒸發(fā)，廢水中鹽的濃度越來(lái)越高，當廢水中的鹽分超過(guò)飽和狀態(tài)時(shí)，水中鹽分就會(huì )不斷地析出，進(jìn)入蒸發(fā)結晶室的下部的集鹽室。吸鹽泵不斷將含鹽的廢水送至旋渦鹽分離器，在旋渦鹽分離器內，固態(tài)的鹽被分離進(jìn)入儲鹽池，分離后的廢水進(jìn)入二效強制循環(huán)蒸發(fā)器加熱，整個(gè)過(guò)程周而復始，實(shí)現水與鹽的最終分離。并且冷凝器連接有真空系統，真空系統抽掉蒸發(fā)系統內產(chǎn)生的未冷凝氣體，使冷凝器和蒸發(fā)器保持負壓狀態(tài)，提高蒸發(fā)系統的蒸發(fā)效率。在負壓的作用下，三效強制循環(huán)蒸發(fā)器中的廢水產(chǎn)生的二次蒸氣自動(dòng)進(jìn)入冷凝器，在循環(huán)冷卻水的冷卻下，廢水產(chǎn)生的二次蒸氣迅速轉變成冷凝水。冷凝水可采用連續出水的方式，回收至回用水池。

　　四、結束語(yǔ)

　　綜上所述，雖然三效蒸發(fā)器存在著(zhù)處理成本高、設備使用壽命短、需要蒸氣量大等缺點(diǎn)，但是高含鹽廢水處理技術(shù)中的三效蒸發(fā)器脫鹽法應用，具有技術(shù)成熟、可處理廢水范圍廣、占地面積小、處理速度快、節能等優(yōu)點(diǎn)，因此對其進(jìn)行分析具有重要意義。(來(lái)源：億德諾(天津)環(huán)�？萍加邢薰�司，河南開(kāi)封高壓閥門(mén)(遼寧)有限公司)