难降解高含盐化工污水处理技术研究
~99%,出水CODCr平均降至1000mg/L以下,为后续处理创造了有利条件
[8]
20L/h。最终,α-癸基甜菜碱粗产品脱盐率达到92%,回收率92.3%
。赵经纬等人采用离子交换膜处理IDAN法草甘膦废
液时发现,溶液pH值应该控制在8.6左右,而流量应该是越小
[3]
。
蒸馏法设备结构简单紧凑,操作容易,运行安全可靠,技术成熟,泛易腐蚀、结构,且投资及运行成本都相对较高,投资为1321~
6]3
,2268美元/(m3·d)[运行费用为1.06~2.11美元/(m·d)
[6]
越好,但是一定要保持隔板流道的湍流度。结果证明电渗析法
脱盐率达90%以上,而浓液中的草甘膦可以有效地去除硫酸铵,
的损失量相对也比较小。膜蒸馏是膜技术与蒸发过程结合的
新型膜分离过程。其所用的膜为不被待处理水溶液润湿的微孔膜。王车礼等人采用减压膜蒸馏技术处理江苏油田高含盐污水。研究了真空度、污水温度、流量以及污水含盐量对膜通量与馏出截留率的影响。结果表明:当污水含盐量大于220g/L时,液电导率明显增加,但各次实验的截留率仍然接近100%,表明
[5]
实验用聚丙烯中空纤维膜具有很好的疏水性。
膜分离过程在常温下进行,因此特别适于对热敏性物料,例如果汁、酶、药物等的分离、分级和浓缩,且装置简单,操作简单,分离效率高,作为一种新型的水处理方法与常规水处理方法相
具有占地面积小、适用范围广、处理效率高等特点。但由于比,
膜的成本较高,且有些膜对酸或碱的耐受能力较差,膜分离法投资也较高。目前在高盐污水处理领域,反渗透和电渗析法投资
3[6]
为528~793美元/(m·d),运行费用为0.26~0.52美元/(m·d)
3
[6]
[4]
。
1.2电化学法
早在20世纪40年代国外就有人提出利用电化学法处理污
水,但由于电力缺乏,成本较高,发展较为缓慢。60年代开始,随电化学法才被真正地用于污水处理工艺研着电力工业的发展,究。
电化学氧化降解有机污染物的方法主要有2种:直接电氧化法和间接电氧化法。前者是利用电极表面产生的自由基(如羟基自由基)来氧化降解有机物;后者是以生成的氧化剂(如次氯酸)来氧化降解有机物。在高盐污水电化学法处理中采用间
-
因为污水中的Cl可以在阳极上放电,生成接电氧化法较多,
Cl2。产生的氯气,有一部分溶解在溶液中发生次级反应而生成次氯酸盐和氯酸盐,对有机物起氧化和漂白作用:
2Cl-+3H2O→ClO-+ClO2-+3H2[9]
----
Na+、SO2SO2CO2高盐度有机污水,因含有Cl、等无机4、3、3
。此外,膜分离法对预处理的要求较高,单一的膜法
不能有效地处理高盐污水中的难降解物质,须与其它方法联合,
这都使得膜法处理高盐化工污水费用居高不下,不能很好地兼顾环境效益与经济效益。1.1.2蒸馏法
蒸馏即将液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后使蒸气冷却再凝结为液体。显然,蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来,也可将沸点不同的液体混合物分离开来。
蒸馏法脱盐是一种古老的方法,最早用于海水淡化处理,它的发展大致可分为三个阶段。第一阶段为五十年代以前,海水淡化以单效和多效浸管式(ST)蒸发为主。1957年英国教授R.S.Silver发明了多级闪蒸(MSF),这是蒸馏法一个里程碑。蒸馏法的第三阶段是从20世纪70年代初开始,世界性的能源危机节能灯多效蒸发和压汽蒸馏给蒸馏法脱盐提出了严峻的问题,
的开发给古法的蒸馏法带来了年轻的活力。目前,蒸馏技术已食品制造行业、污水处理等领域。被广泛应用于海水淡化、
王卓等人利用蒸馏法预处理某生产芳香类化工产品工厂产
该污水中的NH3-N及盐浓度分别约为3150mg/L和生的污水,
61430mg/L。采用双效蒸发浓缩器、蒸氨精馏塔等作为一级物化前处理技术,成功地治理了高含盐量、高氨氮量的有机化工污
[7]
水,使得出水达到国家排放标准。杨家村针对高浓度难降解化工污水的处理,提出了应用高效三效蒸发技术处理该污水的新工艺,阐述了其工艺流程和设备设计。由于污水中含有浓度较高的硫酸铵、氯化钠、氯化铵、硫酸钠、硫酸等物质,污水中的酸根氯离子腐蚀问题严重,工艺所使用设备重点要解决氯根腐蚀。因此,三效蒸发器加热管采用2205双金相不锈钢耐腐蚀材料制作,分离器采用不锈钢SUS316L制造,以确保设备使用寿命。同时,由于污水中硫酸钠浓度较高,其溶液在蒸发浓缩时会在传热设备的表面形成一层致密的硫酸钠硬垢。因此,采用强化浓缩搅拌和强制循环浓缩方式,以提高传热效率和蒸发速度,避免管道被固盐堵塞,确保系统处理效果。经本工艺处理后污水中的盐分去除率达到98%
离子,具有良好的电导率,采用电化学方法处理是一个合理的选择。刘占孟应用电化学法处理染料中间体生产排放的高盐度有机污水,考察了电极材料、电流密度、电解时间等因素对处理效果实验结果表明,该法能够有效地去除污水中的有机物,提的影响,
2
高透明度,在电流密度0.015A/cm,槽电压8.4V,电解90min,
COD和色度的去除率分别达到了65%和70%[10]。王宏等人利用电解凝絮法处理紫胶合成树脂生产过程中排放出的高盐度有机污水,具有明显的处理效果,不但能够有效降低污水中的CODCr,TP和TN都有较高的去除率[8]。时文增加透明度,同时对BOD,中等人对在氯盐电解质中用电化学方法处理含酚污水进行了研NaCl浓度为0.1mol/L、究。当Na2SO4的浓度为0.2mol/L、苯酚初
2始质量浓度为200mg/L、电流密度为0.04A/cm、反应温度为
35℃、溶液pH为12.5、阴阳极变换频率为5min/次及反应时间COD去除率为为200min的条件下,苯酚的去除率为99.5%,5%。这说明用电化学产生ClO-间接氧化处理含酚污水的过程被转化为其他有机化合物中苯酚只是发生了电化学转化,
[11]
。
Lin等人考察了在电化学降解含盐有机污水过程中外加H2O2对COD去除率的影响。研究表明,加入适量的H2O2可以明显地提
-1高系统对于COD的去除率,如加入60mgH2O2·L,可以使
COD的去除率提高2倍多,由34%提高到70%。除此之外,H2O2的加入可以增大絮凝体的尺寸从而增强絮凝体的沉降性能
[12]
。Chiang等人以Sn-Pd-Ru的氧化物Ti电极处理含氯离
2-子渗滤液污水,在15A/cm电流密度和Cl浓度为7500mg/L
时,电解240min,去除92%的COD,氯/次氯酸生成效率直接影响处理效果,即间接氧化在降解过程起主要作用
[13]
。
1.3生物法
无机盐类在微生物生长过程中起着促进酶反应、维持膜平
衡和调节渗透压的重要作用。过高的盐浓度,会对微生物的生主要抑制原因在于长产生抑制作用,
[14]
:(1)盐浓度过高时渗透
压高,使微生物细胞脱水引起细胞原生质分离;(2)高含盐情况下因盐析作用而使脱氢酶活性降低;(3)高氯离子浓度对细菌有