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濃縮食鹽（NaCl）解決方案

一、濃縮食鹽（NaCl）原理及問(wèn)題分析

一般榨菜廠(chǎng)、泡菜廠(chǎng)、辣椒廠(chǎng)、酸湯廠(chǎng)等腌制食品加工廠(chǎng)存在高濃度食鹽排污問(wèn)題。濃縮食鹽（NaCl）達到26度就可以回收再利用，濃縮工程中存在結晶體結垢板結、腐蝕設備和有機物濃度超標現象，所以還應該考慮脫色除臭。

本方案僅討論濃縮食鹽（NaCl）解決方案，不對有機物去除及脫色除臭進(jìn)行講解。

高鹽廢水指來(lái)源于生活污水和工業(yè)廢水的總含鹽量大于1%的排放廢水，含有較高的如Cl-，SO42-，Na+，Ca2+等無(wú)機離子，也含有如甘油、中低碳鏈的有機物。由于其成分復雜多樣，鹽分高，對微生物生長(cháng)具有較強的抑制作用，因此該廢水處理技術(shù)難度遠比普通污水處理要大得多。我國高鹽廢水產(chǎn)生數量在總廢水中達5%，每年仍以2％的速率增長(cháng)。因此，高鹽廢水處理在污水處理中有重要地位，是廢水處理研究的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。目前研究和常用的高鹽廢水方法有蒸發(fā)法、電解法、膜分離法、焚燒法和生物法等。高鹽廢水是指以NaCl含量計算的總鹽的質(zhì)量分數大于等于1%的廢水。這類(lèi)廢水除了含有有機污染物外，還含有鈣、鎂、鈉、氯和硫酸根等大量可溶性無(wú)機鹽離子，甚至含有放射性物質(zhì)。

高鹽廢水主要來(lái)源以下幾個(gè)途徑：

（1）海水：通常來(lái)源于沿海城市工業(yè)用水過(guò)程中的排水或冷卻循環(huán)水。

（2）工業(yè)生產(chǎn)：高鹽廢水主要來(lái)源印染、煉化、采油、制藥和制鹽等企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的排水。

（3）含鹽生活污水：主要來(lái)源于海水利用，將海水用于城市生活中的消防、沖灑道路、沖廁等不與人體直接接觸的生活雜用水。

（4）含鹽量高的地下水：有些地區的地下水中含鹽量較高，總溶解性固體含量大，例如內蒙古河套部分地區、河北平原部分淺層地下水出現微咸水和咸水。

二、高鹽廢水處理技術(shù)應用現狀及優(yōu)缺點(diǎn)分析

2.1 高效蒸發(fā)技術(shù)

高鹽水的高效蒸發(fā)技術(shù)一般是針對鹽分含量在4萬(wàn)mg/L以上的高鹽廢水，對于鹽含量在1%～4%的低濃度高鹽水來(lái)說(shuō)，高效蒸發(fā)技術(shù)具體來(lái)說(shuō)主要有：多效蒸發(fā)技術(shù)、機械式蒸汽再壓縮技術(shù)。多效蒸發(fā)技術(shù)指的是同時(shí)使用多個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)，熱的蒸汽依次通過(guò)幾個(gè)蒸發(fā)，前一個(gè)蒸發(fā)的熱蒸汽再進(jìn)入后一個(gè)蒸發(fā)，逐級蒸發(fā)，有效利用熱源，達到高鹽廢水除鹽的目的。機械式蒸汽再壓縮技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)MVR技術(shù)，是一種借助蒸汽壓縮機進(jìn)行熱源有效利用的工藝，通過(guò)蒸汽的再次壓縮獲得動(dòng)力，并不斷往復，以提高蒸汽的熱利用效率。高效蒸發(fā)的技術(shù)可以成功分離廢水中的鹽分和水分，然后再分別進(jìn)行處理，是比較徹底的處理高鹽廢水的方法，所以，目前這種技術(shù)在煤化工和醫藥、農藥行業(yè)都有比較廣泛的應用。但是對于鹽水中的有機污染物含量過(guò)高的鹽水，蒸發(fā)過(guò)程中非常容易產(chǎn)生泡沫造成沖料，同時(shí)還可能影響鹽的品質(zhì)，導致出鹽夾帶過(guò)多有機物，還需要繼續處理。

2.2 生物法脫鹽

此工藝主要利用的微生物氧化分解有機物。微生物能處理吸附有害的有機污染物，高鹽廢水通過(guò)它的降解后能夠轉化大量的有機物為無(wú)機物，廢水通過(guò)凈化而再次應用于工業(yè)領(lǐng)域，此工藝方法具有其他物理化學(xué)處理方法不同的優(yōu)勢，環(huán)保且安全性更強。微生物種類(lèi)多種多樣、面對各種污染廢水的環(huán)境能夠通過(guò)變異具有很強的適應性、且新陳代謝能力好，可以產(chǎn)生專(zhuān)一性的降解酶處理各類(lèi)高鹽廢水，潛力較大。如生物接觸氧化工藝有著(zhù)抗毒、耐沖擊、微生物較為穩定、具有很強的容積負荷性、能夠保持污泥齡的優(yōu)勢，作為生物脫鹽技術(shù)來(lái)說(shuō)十分常用。比常規的活性污泥處理方法的水力停留時(shí)間更短。

例：兩段式接觸氧化工藝可以把廢水的含無(wú)機鹽濃度降低到2.5*104mg/L以下，能達到95%的COD去除率。厭氧技術(shù)及其改良工藝利用厭氧菌、硝化細菌、嗜鹽菌等微生物對高鹽廢水特殊的環(huán)境適應性達到降低鹽分的作用，他們能在高鹽的水域環(huán)境中維持體內的低水活度，從而達到降低高鹽廢水COD的目的。據資料了解，若泥齡為18日左右，嗜鹽菌在SBR反應容器中能夠達到95%的COD處理率，高于61%的氨氮處理率。但目前我國對此方法的工藝技術(shù)還不完善，技術(shù)熟練度不高，但生物法脫鹽的環(huán)保性，經(jīng)濟性將在未來(lái)高鹽廢水處理中擁有很好的前景。

2.3多效蒸發(fā)結晶技術(shù)

在工業(yè)含鹽廢水的處理過(guò)程中，工業(yè)含鹽廢水進(jìn)入低溫多效濃縮結晶裝置，經(jīng)過(guò)5-8效蒸發(fā)冷凝的濃縮結晶過(guò)程，分離為淡化水（淡化水可能含有微量低沸點(diǎn)有機物）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)，焚燒處理為無(wú)機鹽廢渣；不能結晶的有機物濃縮廢液可采用滾筒蒸發(fā)器，形成固態(tài)廢渣，焚燒處理；淡化水可返回生產(chǎn)系統替代軟化水加以利用。

低溫多效蒸發(fā)濃縮結晶系統不僅可以應用于化工生產(chǎn)的濃縮過(guò)程和結晶過(guò)程，還可以應用于工業(yè)含鹽廢水的蒸發(fā)濃縮結晶處理過(guò)程中。

多效蒸發(fā)流程只在di一效使用了蒸汽，故節約了蒸汽的需要量，有效地利用了二次蒸汽中的熱量，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟效益。

生物法

生物處理是目前廢水處理常用的方法之一，它具有應用范圍廣、適應性強、經(jīng)濟高效無(wú)害等特點(diǎn)。

一般情況下，常用的生物法有傳統活性污泥法和生物接觸氧化法兩種。

傳統活性污泥法

活性污泥法是一種污水的好氧生物處理法，目前是處理城市污水廣泛使用的方法。它能從污水中去除溶解性的和膠體狀態(tài)的可生化有機物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質(zhì)，同時(shí)也能去除一部分磷素和氮素。

2.4電解工藝

在高鹽度條件下，廢水具有較高的導電性，這一特點(diǎn)為電化學(xué)法在高鹽度有機廢水處理方面提供了良好的發(fā)展空間。

高鹽廢水在電解池中發(fā)生一系列氧化還原反應，生成不溶于水的物質(zhì)，經(jīng)過(guò)沉淀(或氣浮)或直接氧化還原為無(wú)害氣體除去，從而降低COD。

溶液中的氯化鈉電解時(shí)，在陽(yáng)極上所生成的氯氣，有一部分溶解在溶液中發(fā)生次級反應而生成次氯酸鹽和氯酸鹽，對溶液起漂白作用。正是上述綜合的協(xié)同作用使溶液中有機污染物得到降解。

因為電化學(xué)理論的局限性，高耗能，電力缺乏等問(wèn)題，目前電解處理高鹽廢水工藝還是處于研究階段。

2.5離子交換法

離子交換是一個(gè)單元操作過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，通常涉及到溶液中的離子與不溶性聚合物(含有固定陰離子或陽(yáng)離子)上的反離子之間的交換反應。

采用離子交換法除鹽時(shí)，廢水首先經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換柱，其中帶正電荷的離子(Na+等)被H+置換而滯留在交換柱內；之后，帶負電荷的離子(CI－等)在陰離子交換柱中被OH－置換，以達到除鹽的目的。

但該法一個(gè)主要問(wèn)題是廢水中的固體懸浮物會(huì )堵塞樹(shù)脂而失去效果，還有就是離子交換樹(shù)脂的再生需要高昂的費用且交換下來(lái)的廢物很難處理。

2.6膜分離法

膜分離技術(shù)是利用膜對混合物中各組分選擇透過(guò)性能的差異來(lái)分離、提純和濃縮目標物質(zhì)的新型分離技術(shù)。

目前常用的膜技術(shù)有超濾、微濾、電滲析及反滲透。其中的超濾、微濾用于高鹽廢水的處理時(shí)，不能有效去除污水中的鹽分，但可以有效截留懸浮固體(SS)及膠體COD；電滲析(electrodialysis)和反相滲透(RO)技術(shù)是有效和常用的脫鹽技術(shù)。

另外，反滲透技術(shù)還能去除部分溶解性有機物，這是其他脫鹽技術(shù)不能夠達到的，但是由于其處理成本高、操作經(jīng)驗不足，反滲透技術(shù)在城市污水處理及工業(yè)廢水處理方面的應用受到了一定限制。

而且，膜技術(shù)處理高濃度含鹽廢水時(shí)，膜易被污染，從而導致操作過(guò)程難以正常運轉。況且噸級廢水進(jìn)行膜處理成本高，企業(yè)難以承受。

3 高鹽廢水高倍率濃縮處理膜法工藝特點(diǎn)

下面分析幾種高鹽廢水高倍率濃縮處理膜法工藝的技術(shù)特點(diǎn)和應用局限，可以根據不同水質(zhì)和工況，有針對性的選擇零排放預濃縮工藝。

1.NF/RO組合工藝

技術(shù)特點(diǎn)：無(wú)需完全軟化；NF可有效去除COD(生化出水80-90%去除率)，有效去除硬度和多價(jià)離子；產(chǎn)水無(wú)膠體懸浮物，可防止下游蒸發(fā)結晶系統硫酸鈉結垢；回收率高、系統穩定、CIP效率高等。

應用局限：膜系統設計復雜，過(guò)程控制精細。

2 深度軟化預處理RO

技術(shù)特點(diǎn)：多級深度軟化；高pH運行可防止有機物和硅污染；當原水TDS較低時(shí)獲得>90%的回收率；

應用局限：化學(xué)品消耗量大，RO膜有機物污染風(fēng)險大。

3 化學(xué)沉淀+過(guò)濾+DT/ST RO

技術(shù)特點(diǎn)：連續在線(xiàn)化學(xué)沉淀；高錯流連續過(guò)濾；高錯流寬流道RO系統；系統可超高壓穩定運行。

應用局限：化學(xué)品消耗量大，能耗高，設備投資昂貴。

4 軟化+RO+DTRO

技術(shù)特點(diǎn)：利用DIRO寬流道高錯流防止膜污染；系統可超高壓穩定運行。

應用局限：能耗高，設備投資昂貴。