高盐废水处理技术研究进展 5页

'高盐废水处理技术研究进展陈浩张枫王中正邹俊波熊光城长江勘测规划设计研究院随着我国国民经济的快速发展，众多领域产生的高盐废水对人类生活环境造成了恶劣影响。文章首先简要介绍了高盐废水的定义及苏来源，主要分析了石油炼化过程屮产生的高盐废水的性质。然后从高盐废水的常规处理工艺、浓缩技术、零排放技术三个方而介绍了目前高盐废水的处理方法，并对比分析了各种处理技术的优缺点。最后提出了今后高盐废水处理技术的发展方向。关键词：高盐废水;浓缩技术;零排放;StudyonTreatmentofWastewaterwithHighSalinityCHENHaoZHANGFengWANGZhong-zhengZhouJun-boXIONGGuang-chengChangjiangInstituteofSurvey，Planning,DesignandResearch;Abstract：WiththerapiddevelopmentofeconomyinChina,wastewaterwithhighsalinityproducedfrommanyfieldshasabadinfluenceonhumanlivingenvironment.Thedefinitionandsourceofhigh-salinitywastewaterwasbrieflyintroduced,particularlyforthequalityinpetroleumrefining process.Thetreatmenttechnologyofhigh-salinitywastewaterwereintroducedsuchasconventionaltreatmentprocess,concentrationprocessandzeroemissionprocess,theadvantagesanddisadvantagesofvarioustreatmenttechnologieswereanalyzedaswell.Thedevelopmentorientationoftreatinghigh-salinitywastewaterinthefuturewaspresented.Keyword：wastewaterwithhighsalinity;concentrationprocess;zeroemission;随着我ww民经济的快速发展，印染、造纸、化工、炼油、海水利用等领域会产生大量的高盐废水U1。高盐废水如果直接或者稀释外排，一方面造成了水资源浪费；另一方面会对环境造成恶劣影响m:加速江河湖泊富营养化，造成土壤生态系统瓦解，产生恶臭影响水质，改变水体颜色和能见度，形成大量水体悬浮物等。随着工业的发展，产生的高盐废水越来越多，成分越来越复杂，浓度也越来越高，因此对高盐废水有效处理方法的研究己迫在眉睫。1高盐废水来源及其性质l.i高盐废水的来源高盐废水是指含有机物和至少3.5%(质量分数)的总溶解性同体物(TDS)的废水位1。这类废水除了含有大量有机污染物外，通常还含有Cl、S04、Na、Ca等可溶性无机盐离子。高盐废水来源非常广泛LQ:一是海水直接利用过程中产生的高盐废水。这部分废水主要是在沿海城市中，海水作为电力、化工、机械等行业的生产用水或者冷却水所产生的;二是化工生产过程屮产生的高盐废水，主要包括制药、染料、造纸、炼化、食品加工等过程;三是某些特殊地区地下水异常以及含盐海水的渗透所产生的高盐废水。1.2炼油高盐废水的性质石油炼化过程中会产生大量的含盐废水，而国内炼油市场规模较大，截止2013年底，屮国石油化工集团公司的炼油能力达到26810万吨/年，炼油厂数量高达35个，如果按照1000万吨/年规模的炼油项目排放尾水量150m/h计算，年排放量1亿m的高盐废水，年排盐总量将超过1万吨，对环境造成的影响不可估量。其中高浓度含盐废水主要来源于常减压蒸馏电脱盐水，乙烯生产过程中产生的高含盐废碱液，苯酚丙酮高含盐污水等。此类废水含盐量高，有机物含量大，如青岛某炼厂m排放的高盐废水屮COD、石油类和TDS含量分别高达800mg/L、500mg/L和34823mg/L。除此之外，炼油过程中产生的高盐废水浓度波动大，处理难度更大。 2高盐废水处理工艺2.1常规处理工艺2.1.1电解法高盐废水只有较高的导电性，因此可以通过电解法即在阴、阳两级间产生强电流使有毒有害物质发生氧化还原反应从而去除水中污染物，电解法能有效地降低废水屮的COD，对污水适应性强，去除效果好，缺点是运行费用较高。王宏等还：采用电解絮凝法处理紫胶合成树脂生产过程中排放出的高盐度有机废水，不但能有效降低废水中的COD，增加透明度，同时对BOD,TP和TN都有较高的去除率。2.1.2离子交换法离子交换法的关键在于离子交换树脂，它是一种带有官能团，具有网状结构与不溶性的高分子聚合物，这类聚合物中含有的氨基、羟基基团可以把高盐废水中的金属离子鳌合、罝换出来。离子交换法可以作为预处理工艺脱除各种金属离子，达到有效除盐的目的，它的缺点是废水中的固体悬浮物会堵塞树脂从而使离子交换树脂失去效果。唐树和等XZ1采用离子交换树脂处理含Cr废水，废水中Cr的浓度由初始的1540mg/L降至处理后0.5mg/L,达到国家排放标准。2.1.3焚烧法焚烧法是指将高盐废水呈雾状喷入高温焚烧炉中，废水中的有毒有害物质经过高温氧化分解转化为水、气体和无机盐灰分。采用焚烧法处理高盐废水时需要防止雾化喷嘴堵塞，同时需要对焚烧过程中产生的污染性气体进行后续浄化处理。王伟等M采用焚烧法处理高浓度有机、含盐废水，证明Y此方法的可行性，并且过程中产生的废水、废气和固体废弃物均能得到有效处理并达标排放。2.1.4生化处理法生化处理法是指利用自然界广泛存在的微生物对废水中的有机物进行氧化、分解、吸附从而达到净化水体的0的。生化处理法具有经济、高效、无害的优点，但是高盐废水屮的无机盐对微生物有强烈的抑制作用，因此驯化出耐盐微生物是生化处理法的重点和难点。李维国等m从山东省威海市路道口盐场晒盐池盐水中分离出一种中度嗜盐菌，然后利用此微生物对含盐9.3%，⑶Da为1738mg/L的高盐制革废水进行处理，经过216h后，COD&的脱除率高达98%。2.2高盐废水浓缩技术由于高盐废水处理成本高，耗能大。因此对高盐废水进行减量化处理（增人含盐量，提高浓度，减小处理水量）不仅可以降低处理成本，同时有利于高盐废水中盐分回收利用。高盐废水浓缩技术包括:膜分离工艺，加热蒸发工艺等。2.2.1膜分离工艺 膜分离工艺是指利用膜对高盐废水中不同混合物组分的选择透过性来分离、提纯和浓缩废水的分离技术。膜分离技术的关键在于选择合适的滤膜，根据膜孔径的大小可以分为:微滤膜（MF），超滤膜（UF），纳滤膜（NF），反渗透膜（R0）等。根据是否增加外部压力可以分为:正渗透膜技术和反渗透膜技术。膜分离技术具冇能耗低、适应性强、选择性好等优势，但是过滤膜容易被高盐废水中的物质堵塞和腐蚀，需要经常更换。在实际工业应用屮，反渗透膜可以循环利用高达60%的淡水，经过处理后高盐废水的浓度可以提高一倍£121。2.2.2加热蒸发工艺加热蒸发工艺是指利用加热的方法，使高盐废水中的水汽化从而达到提高含盐浓度的S的。工业废水处理过程中常采用多效蒸发装置，即将多个蒸发器单元串联运行。多效蒸发工艺的浓缩效果会受到传热温度差，加热蒸汽压力等多种因素的影响。李清方等U11采用多效蒸发技术对油田污水进行集中脱盐处理，浓缩后废水中含盐量可达8%以上。2.3高盐废水零排放技术经过浓缩处理后的高盐废水含盐量更高，处理更闲难，排放之后对环境影响更恶劣。因此需要采用零排放技术从根本上解决高盐废水处理问题。零排放技术的关键在于结晶，即将高盐废水中的可溶性盐类物质分离出来形成结晶盐类化合物。结晶技术包括冷却结晶和热结晶。冷却结晶工艺中会对母液进行多次蒸发、浓缩处理，工艺流程长，能耗高，效率较低。而热结晶技术会对浓缩母液进行继续加热形成过饱和溶液，然后再进行冷却结晶，可以实现盐类物质100%分离[12]。2.4高盐废水处理工艺对比上文对高盐废水各种处理技术作了详细介绍，据此对比分析了各种处理技术的优缺点及其适用场合（见表1）。从表中可以看出，高盐废水零排放技术可以实现盐分回收，资源化利用，经济效益更加明显，应用前景广阔。表1高盐废水处理工艺对比Table1Comparisonofhigh-salinitywastewatertreatmentprocesses3结论随着我国经济的快速发展，印染、造纸、化工、炼油、海水利用等领域产生了人量的高盐废水，废水中不仅含有难降解的有机物，还有大量的Cl、SO,、Na、Ca等可溶性无机盐离子。常规的处理方法包括电解法、离子交换法、焚烧法和生化处理法等均不能有效处理高盐废水，并且不能实现盐分回收利用。基于结晶工艺的高盐废水零排放技术能从根本上解决高盐废水处理问题，具有良好的发展前 景。高盐废水结晶之前通常会进行废水浓缩处理包括膜分离工艺和加热蒸发工艺等。因此基于高效浓缩结晶工艺的废水零排放技术是今后研究发展的方向。[1]方静，曾抗美.含盐废水处理研宂动态[J].工业水处理，2005,25(2):1-4.[2]杨健，王士芬.高含盐量石油发酵工业废水处理研究[J].给水排水，1999,25[3]:35-38.[3]WoolardCR,IrvineRL.Treatmentofhyper-salinewastewaterinthesequencingbatchreactor[J].WaterResearch,1995,29(4):1159-1168.[4]晁雷，邵雪，胡成，等.高盐废水处理工艺技术研究进展[J].安徽农业科学，2011,39(31):19387-19389.[5]薛建良，赵东风，李石，等.炼化企业含盐废水处理的研究进展[J].工业水处理，2011，31(7):22-26.[6]王宏，郑一新，钱彪，等.电解絮凝法处理高盐度有机废水的实验研究[J].环境科学研究,2001,14(2):51-53.[7]唐树和，徐芳，王京平.离子交换法处理含Cr(VI)废水的研宄[J].应用化学，2007,36(1):22-25.[8]王伟，刘俊杰，张桂风.焚烧法处理高浓度有机、含盐废水的研究分析[J].黑龙江环境通报，2008，32(3):70-71,79.[9]李维国，马放，魏利，等.一株盐单胞菌及其强化高盐制革废水处理的研究[J].湖南科技大学学报(自然科学版)，2007，22(4):117-121.[10]许江涛，周军.反渗透水处理技术及其应用[J].河南科技，2009(10):60-61.[11]李清方，刘中良，韩冰，等.基于多效蒸发技术的油田污水淡化系统及其分析[JL热科学与技术，2001，10(3):201-208.[12]席英信，雍兴跃，赫彦军，等.废盐酸回收新技术在冷轧厂的应用[J].乳钢，2009,26(2):25-27.'