高盐废水的产生途径及去除有机污染物的重要性

高盐废水的产生途径及去除有机污染物的重要性

高盐废水是指总盐含量至少为1%的废水，含盐废水产生途径广泛，水量逐年增加，去除含盐废水中的有机污染物对环境的影响至关重要。

1. 高盐废水产生方式

1.1 海水替代排放废水

所谓海水替代，就是不经过淡化处理，在某些场合直接用海水代替淡水资源。

在工业上，海水可广泛用作锅炉冷却水，应用于火电、核电、石油化工、冶金、钢厂等行业。发达国家每年海水冷却水用量已超过1000亿m3，目前，我国海水年利用量在60多亿m3。青岛发电厂从1936年开始利用海水作为工业冷却水，至今已有60多年的历史。目前，青岛电力、化工、纺织等行业的12家沿海企业年利用海水量达8.37亿m3，天津年利用海水量达18亿m3。此外，黄岛热电厂、石化等沿海70多家火电、核电、化工、石化等企业已不同方式直接利用海水。对于印染、建材、制碱、橡胶、海产品加工等行业，海水也可作为工业生产用水。

城市生活用水。在城市生活中，海水可以替代淡水作为冲厕用水。目前，香港海水冲厕普及率高达70%以上，未来计划普及率将提升至100%，是全球唯一以海水作为冲厕用水的城市。大连、天津、青岛、烟台等城市的部分单位也采用海水冲厕，但规模较小。

1.2 工业废水

有些行业如印染、造纸、化工、农药等在生产过程中会产生含盐量较高的有机废水。

1.3 其他高盐废水

船舶压载水；废水最小化生产中产生的污水；大型船舶产生的生活污水。

2.高盐废水处理工艺

高浓度含盐废水的主要处理方法有反渗透、离子交换、蒸馏、稀释等，处理成本较高。目前我公司正在开发高盐有机废水的生物处理技术。废水中较高的盐浓度对生物处理有抑制作用，针对污泥对高盐浓度的适应性，对微生物进行筛选和驯化，获得的嗜盐菌能耐受较高的盐度，使高盐有机废水的生物处理成为现实。高盐有机废水生物处理技术总体工艺流程为：废水先经过调节池，再经过物理化学预处理（通常采用调节pH值、混凝、沉淀、电解、微电解等），再加入预先培养的嗜盐菌进行生物处理。嗜盐菌价格低廉、来源广泛，可以利用许多有机物（包括难降解和有毒物质）作为碳源。 因此利用嗜盐菌处理高盐度有机废水具有广阔的应用前景。

2.1 高盐废水工艺设计原则

废水处理工程作为企业基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，其建设和运行意义重大。由于废水处理工程建设和运行不仅成本高，而且受多种因素制约和影响，处理工艺方案的优选是保证处理站运行性能、降低成本最为关键的环节。因此，需要在既定的标准和一般原则的基础上，从总体优化的角度，结合设计规模、废水水质特点以及当地的实际情况和要求，选择切实可行、经济合理的方案，经过综合经济技术比较后，选择最佳的整体工艺方案和实施方案。在确定废水处理工程整体工艺方案时，将遵循以下原则：

1.处理效果稳定可靠

（二）灵活的过程控制和调整

3.项目实施可行性

4、操作、维护、管理方便

（五）节省投资和运营成本

（六）全流程协调优化

3 处理方法可能有很多种，下面简单介绍三种处理方法。

高盐废水若不经处理直接排放，必然对水生生物、饮用水、工农业生产用水造成极大危害。

但常规处理方法处理的盐水浓度不能太高，亟待开发处理更高浓度高盐废水的工艺技术。

高盐废水低温多效板蒸发浓缩脱盐

1、低温多效蒸发浓缩结晶技术原理

低温多效蒸发浓缩结晶系统是由多台蒸发器串联组成，在第一效中通入低温（约90℃）加热蒸汽，加热其中的液体，使液体在比蒸汽更低的温度下蒸发几乎等量的液体。生成的蒸汽作为加热蒸汽通入第二效，使第二效中的液体在比第一效更低的温度下蒸发。此过程重复进行，直至最后一效。

第一效冷凝水返回热源，其他效冷凝水收集作为除盐水输出，一份蒸汽可蒸发数倍的水，同时料液从第一效浓缩至最后一效，在最后一效达到过饱和并结晶出来，这样就实现了料液的固液分离。

低温多效蒸发浓缩结晶系统不仅可用于化工生产的浓缩结晶工艺，还可以用于工业含盐废水的蒸发浓缩结晶处理。

工业含盐废水处理工艺中，工业含盐废水进入低温多效浓缩结晶装置，经过5-8效蒸发冷凝分离为脱盐水（脱盐水中可能含有微量低沸点有机物）和浓缩结晶浆体废液。无机盐和部分有机物可通过结晶分离，作为无机盐废渣焚烧。无法结晶的有机物浓缩废液经转鼓蒸发器处理后，形成固体废渣焚烧。脱盐水可返回生产系统替代软化水利用。

其主要技术参数如下：

①淡化水含盐量（TDS）

②吨除盐水蒸汽耗量=（1/效率数）/90%t/t

③每吨脱盐水耗电量：2-4kw?h/t（视效数及设备大小而定）

2、装置结构方案：

1.低温多效板式蒸发器+管式蒸发结晶器

（2）冷凝器：管式冷凝器

（3）消泡类型：每效采用“转角挡板+旋风挡板+金属丝网”三级复合消泡系统，保证二次蒸汽（除盐水）的洁净度。

⑷真空泵为自冷式水环泵。

⑸系统控制：

装置的温度、压力、液位、流量等由系统自动控制和调节。

3、低温多效浓缩结晶装置技术特点：

工艺特点：

①该装置采用混合供水，同制水吨位装置吨水电耗比国外工艺降低40%-50%。

②由于采用混合供水，废水依次从高温效进入低温效，浓度逐渐升高，温度逐渐降低。避免了国外工艺中水从低温效循环到高温效而引起的高温效浓度升高，有效减少了高温效的结垢腐蚀。

③、水均匀地分布在蒸发器上，避免了现有装置喷淋式供水不均匀、易堵塞的缺点。

④真空系统采用差压排气装置，准确形成各效间设计的压差，使装置运行稳定可靠。

结构特点：

①采用抽屉式结构，便于制造、装配、检查和维护；板式蒸发器可拆卸清洗。

②板式蒸发器可实现废水的高浓缩，并通过结晶分离无机盐。

③板式蒸发器采用模块化设计，便于大规模批量生产，成本低。

④该装置结构简单，制造工艺性好。

⑤该装置配套的机电设备全部采用国产化。

6吨水装置制造成本比国外公司低30-40%。

生物方法

生物处理是废水处理最常用的方法之一，具有适用范围广、适应性强的特点。

化工废水，如染料、农药、医药中间体等废水含盐量较高，给生物处理带来一定的困难，该类废水含盐量高，污染严重，必须经过处理后方可排放。

而且该类废水成分复杂，无回收价值，采用其他处理方法成本较高，因此生物处理仍是首选方法。

无机盐在微生物生长过程中具有促进酶反应、维持膜平衡、调节渗透压等重要作用，但盐浓度过高会抑制微生物的生长。

抑制的主要原因有：

盐浓度过高时，渗透压较高，使微生物细胞脱水，造成细胞原生质分离；

在高盐条件下，由于盐析，脱氢酶活性降低；

高氯离子浓度对细菌有毒性；

随着水的密度增加，活性污泥会上浮并流失。

因此高盐废水生物处理需要稀释，且通常在较低盐浓度（低于1%）下操作，造成水资源浪费、处理设施庞大、投资增加、运行费用较高。

随着水资源的日益紧缺，国家出台的各项保护水资源的法律法规、收费实施细则等都给处理高盐废水的企业带来了负担。

生物处理法经济、高效、无害，应用十分广泛，当盐的质量浓度由0增加到30g/L时，未驯化系统中有机物(以COD形式存在)的去除率由97%下降到60%，氮(N)的去除率由88%下降到68%；在驯化系统中，当盐的质量浓度由5g/L增加到30g/L时，COD的去除率由90%下降到71%，N的去除率由85%下降到70%。

SBR工艺处理含盐废水

采用逐步增加盐度的方法驯化耐高盐活性污泥，采用序批式生物膜工艺（SBBR）处理模拟高盐废水，研究了盐度为0和2%，COD为300mg/L的高盐废水。

结果表明:在每次循环12h、曝气量0.6L/min、平均污泥质量浓度2000~/L、泥龄18d的条件下,出水COD去除率变化不大,分别为97%和93%,而对应出水NH4+-N去除率由93%降至72%,说明废水盐度的增加对系统的硝化能力影响较大。

改变进水有机负荷对出水COD去除率影响较小，系统抵抗有机负荷冲击的能力较强。