高鹽廢水的形成及其處理技術(shù)進(jìn)展

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:近年來，隨著生化技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，耐鹽嗜鹽菌的成功分離、培養(yǎng)、馴化使得采用生化方法處理濃鹽廢水成為可能。然而，不難看出，由于耐鹽嗜鹽菌的環(huán)境適應(yīng)性有一定限度，仍然有大量的濃鹽廢水面臨有效處理的難題。

只有將濃鹽廢水中的COD去除，同時(shí)將濃鹽水的可溶性鹽類物質(zhì)分離處理，才是濃鹽廢水的最終處置目標(biāo)，才能更多地回收利用水資源。本文闡述了化工生產(chǎn)中高鹽廢水的來源及其形成機(jī)制，并著重分析了化工廢水處理過程中濃鹽廢水的形成。濃鹽廢水經(jīng)多效蒸發(fā)、膜蒸餾等工藝處理后，將產(chǎn)生高鹽廢水。高鹽廢水可以采用焚燒工藝、蒸發(fā)濃縮-冷結(jié)晶工藝技術(shù)進(jìn)行鹽類物質(zhì)的分離處理。

基于高鹽廢水中可溶性鹽對(duì)溫度不敏感的情況，提出了蒸發(fā)-熱結(jié)晶的工藝技術(shù)。該工藝可以用來處理所有高鹽廢水，基本實(shí)現(xiàn)了高鹽廢水中可溶性鹽類的全部分離，解決了其他工藝技術(shù)分離高鹽廢水中鹽類物質(zhì)效率低的問題。

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程中，水資源緊缺正在逐漸成為制約我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的主要因素之一。近年來，隨著我國(guó)工業(yè)規(guī)模的不斷增大，工業(yè)用水量激增。同時(shí)，產(chǎn)生廢水量也迅速增大，給當(dāng)前的廢水處理與回收利用技術(shù)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

工業(yè)廢水如直接排放，將對(duì)周圍土壤、水體環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。廢水經(jīng)處理合格達(dá)標(biāo)后，如不回收利用，則造成水資源浪費(fèi)，加劇水資源短缺。對(duì)于高鹽廢水，由于缺乏技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上的可行性與可靠性，大多數(shù)采取稀釋外排方法。

這種方法不但不能真正減少污染物的排放總量，而且造成了淡水的浪費(fèi)，特別是含鹽廢水的排放，勢(shì)必造成淡水水資源礦化和土壤堿化。與國(guó)外高鹽廢水“零排放”或“趨零排放”的脫鹽技術(shù)水平相比，我國(guó)有較大差距。

因此，如何開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的高鹽廢水脫鹽處理工藝技術(shù)，促進(jìn)高鹽廢水的資源化利用，也是解決水資源循環(huán)利用的瓶頸問題。

1化工生產(chǎn)中高鹽廢水的來源

通常，對(duì)于廢水生化處理而言，高鹽廢水是指含有機(jī)物和至少總?cè)芙夤腆w（TDS）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于3.5%的廢水[1]。因?yàn)樵谶@類廢水中，除了含有有機(jī)污染物，還含有大量可溶性的無機(jī)鹽，如Cl−、Na+、SO42−、Ca2+等。所以，這類廢水一般是生化處理的極限[2]。

據(jù)報(bào)道[3]，在國(guó)外已有采用特殊馴養(yǎng)的耐鹽嗜鹽菌處理含鹽15%的含酚廢水；在國(guó)內(nèi)，也有關(guān)于采用嗜鹽菌可以處理含鹽5%廢水的報(bào)道。這類廢水除了海水淡化產(chǎn)生外，其他主要來源于以下領(lǐng)域：

①化工生產(chǎn)，化學(xué)反應(yīng)不完全或化學(xué)反應(yīng)副產(chǎn)物，尤其染料、農(nóng)藥等化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量高COD、高鹽有毒廢水；

②廢水處理，在廢水處理過程中，水處理劑及酸、堿的加入帶來的礦化，以及大部分“淡”水回收而產(chǎn)生的濃縮液，都會(huì)增加可溶性鹽類的濃度，形成所謂的難于生化處理的“高鹽度廢水”。

可見，這類含鹽廢水已經(jīng)較普通廢水對(duì)環(huán)境有更大的污染性。

在本文介紹中，高鹽廢水是指達(dá)標(biāo)排放水通過采用反滲透技術(shù)回收大部分“淡水”之后，產(chǎn)生的濃鹽水再經(jīng)過蒸發(fā)、或者其他脫鹽技術(shù)處理，得到總?cè)芙夤腆w（TDS）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于8%的難于生化處理的濃廢液；或者是化工生產(chǎn)過程中直接產(chǎn)生的高COD含量、總?cè)芙夤腆w（TDS）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于15%和無法生化處理的廢水。

為了徹底根治這類高鹽廢水的污染，不僅要降低其COD的含量，而且更為重要的是實(shí)現(xiàn)可溶解鹽類物質(zhì)從廢水中的完全分離。只有這樣，才能真正地達(dá)到高鹽廢水的處理目標(biāo)。

1.1來自化工生產(chǎn)過程的高鹽廢水

自20世紀(jì)90年代以來，隨著我國(guó)紡織工業(yè)的迅猛發(fā)展，印染行業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，染料的生產(chǎn)與使用量越來越大。由此，產(chǎn)生大量的高COD、高色度、高毒性、高鹽度、低B/C的染料廢水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年印染行業(yè)所產(chǎn)生的染料廢水總量已達(dá)24.3億噸[4]，占紡織工業(yè)廢水總排放量的80%以上。

該種染料廢水具有的“四高一低”的特點(diǎn)，并且與使用染料的種類有關(guān)。與此同時(shí)，在染料生產(chǎn)中，排放廢水中鹽類的富集主要是由生產(chǎn)工藝和工藝助劑的添加造成的。比如，在江蘇某染料廠綜合廢水中，僅氯鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)就高達(dá)60g/L[5]?？梢?，如何高效處理高鹽度、高污染度的印染廢水，實(shí)現(xiàn)氯鹽從達(dá)標(biāo)水的分離，滿足淡水資源的循環(huán)利用要求，已成為印染廢水處理的難題。

在化工生產(chǎn)中，農(nóng)藥生產(chǎn)過程也會(huì)產(chǎn)生大量的高鹽廢水。據(jù)統(tǒng)計(jì)[6]，全國(guó)農(nóng)藥生產(chǎn)廠已達(dá)1600家左右，農(nóng)藥年產(chǎn)量達(dá)47.6萬噸。其中，有機(jī)磷農(nóng)藥的生產(chǎn)占農(nóng)藥工業(yè)的50%以上。該種農(nóng)藥廢水的特點(diǎn)是：有機(jī)物濃度高、污染成分復(fù)雜、毒性大、難降解、水質(zhì)不穩(wěn)定等[7]。

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