高鹽廢水課件講述

1、高鹽廢水脫鹽處理技術(shù)研究 高鹽廢水的概述高鹽廢水的概述 高鹽廢水的危害高鹽廢水的危害 高鹽廢水處理技術(shù)概述高鹽廢水處理技術(shù)概述 高鹽廢水脫鹽處理的環(huán)保設(shè)備高鹽廢水脫鹽處理的環(huán)保設(shè)備 海水淡化處理案例海水淡化處理案例 總含鹽質(zhì)量的分?jǐn)?shù)至少1%的廢水叫做高鹽廢水。高含鹽量有機(jī)廢水的有機(jī)物根據(jù)生產(chǎn)過程不同，所含有機(jī)物的種類及化學(xué)性質(zhì)差異較大，但所含鹽類物質(zhì)多為Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等鹽類物質(zhì)。這種廢水中含有很多種物質(zhì)。含鹽廢水的產(chǎn)生途徑也十分廣泛，水量也逐年增加。去除含鹽污水中的有機(jī)污染物對環(huán)境造成的影響至關(guān)重要。高鹽廢水的概述高鹽廢水的概述1.1高鹽廢水的簡介高鹽廢水的簡介化工生產(chǎn)，

2、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;1.2高鹽廢水的來源高鹽廢水的來源廢水處理，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”；1.2高鹽廢水的來源高鹽廢水的來源海水淡化處理石油天然氣煉制 可見，這類含鹽廢水已經(jīng)較普通廢水對環(huán)境有更大的污染性。1.2高鹽廢水的來源高鹽廢水的來源黃河下游，濟(jì)南、東營黃河下游，濟(jì)南、東營段段食品加工廠行業(yè)的高鹽廢水食品加工廠行業(yè)的高鹽廢水1.2高鹽廢水的來源高鹽廢水的來源高鹽廢水的危害高鹽廢水的

3、危害 高鹽廢水不僅含有高濃度無機(jī)鹽，還含有高濃度有機(jī)物、氮和磷等物質(zhì)。直接排放將導(dǎo)致江河水質(zhì)礦化度提高，給土壤、地表水、地下水帶來嚴(yán)重污染，危及生態(tài)環(huán)境。高鹽廢水直接排放給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重影響。高鹽廢水的危害高鹽廢水的危害主要有以下幾個(gè)方面:高含鹽廢水滲流入土壤系統(tǒng)中，破壞了土壤結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土壤堿性增強(qiáng)，土質(zhì)硬化、板塊化，使得土壤生理活性難以恢復(fù)，土壤生物、植物因脫水而死亡，造成土壤生態(tài)系統(tǒng)的瓦解。高鹽廢水中含高濃度有機(jī)物或營養(yǎng)物，如CO、N、P等，若未經(jīng)處理直接排放，將污染水體環(huán)境，加速江河湖泊富營養(yǎng)化進(jìn)程。高濃度有機(jī)廢水會使受納水體缺氧甚至厭氧，多數(shù)水生物死亡，產(chǎn)生惡臭，影響水質(zhì)和環(huán)境。高鹽

4、廢水的危害高鹽廢水的危害色度 高濃度的腌制廢水顏色較深，若不經(jīng)過處理直接排放，會給地表水融合成不正常顏色，影響水質(zhì)。刺激性氣味 在某些行業(yè)的高鹽廢水中，由于生產(chǎn)工藝的原因致使其中含有大量的有機(jī)物。然而，高鹽環(huán)境下，微生物無法正常進(jìn)行分解活動，導(dǎo)致廢水腐化、惡化，產(chǎn)生刺激性、或是惡臭氣體，不經(jīng)處理排入大氣，而污染大氣質(zhì)量。高鹽廢水的危害高鹽廢水的危害高鹽廢水的危害高鹽廢水的危害 酸性 某些行業(yè)高鹽廢水偏酸性，一般pH值在3.55.5。其酸性主要來源于有機(jī)物的溶解及厭氧降解產(chǎn)生大量的酸性氣體溶于水中導(dǎo)致水質(zhì)變酸化。若不處理會導(dǎo)致地表水的pH值、土壤的酸化及農(nóng)作物的生長。 懸浮物 高鹽廢水中的有機(jī)質(zhì)

5、經(jīng)長時(shí)間的變化成懸浮物。高鹽廢水的危害高鹽廢水的危害氯化物 氯化物主要來源于腌制過程中加入的大量工業(yè)氯化鈉，其含量在9-30g/L之間。當(dāng)飲用水中氯化物含量超過500mg/L時(shí)可明顯嘗出咸味，若水中氯化鈉含量高達(dá)4000mg1L，將對人體產(chǎn)生危害。若此高鹽度的榨菜廢水不經(jīng)處理直接排入江、河、湖泊會直接導(dǎo)致大量生物脫水死亡，若直接排水突然中，會導(dǎo)致土壤嚴(yán)重鹽堿化，農(nóng)作物難于生存。 蒸餾脫鹽法 蒸餾法是一種最古老、最常用的脫鹽方法。目前工業(yè)廢水的蒸餾法脫鹽技術(shù)基本上均是從海水脫鹽淡化技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而成。蒸餾法就是把含鹽水加熱使之沸騰蒸發(fā),再把蒸汽冷凝成淡水的過程。蒸餾法有很多種，如多效蒸發(fā)、多級閃

6、蒸、壓氣蒸餾、膜蒸餾等。 高鹽廢水處理技術(shù)概述高鹽廢水處理技術(shù)概述1）蒸餾法-多效蒸發(fā)技術(shù)（MED）多效蒸發(fā)是最古老的淡化方法之一，在多級閃蒸誕生以前一直是淡化市場的主導(dǎo)。多效蒸餾是由單效蒸發(fā)組成的系統(tǒng)。將前一蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽引入下一蒸發(fā)器作為加熱蒸汽，并在下一有效蒸發(fā)器中冷凝成蒸餾水，如此依次進(jìn)行。多效蒸發(fā)技術(shù)（MED）多效蒸發(fā)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)雖然多效蒸餾法是最早使用的海水淡化技術(shù)，但由于結(jié)垢和腐蝕等問題，一直未得到廣泛的應(yīng)用。隨著低溫多效蒸餾技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，其所占的市場份額正不斷擴(kuò)大。與多級閃蒸相比，多效蒸餾法具有以下的優(yōu)點(diǎn)：傳熱系數(shù)高，所需的傳熱面積少；動力消耗低；操作彈性大；熱利用效

7、率高。而其主要缺點(diǎn)有：由于海水在加熱表面上沸騰，容易在傳熱管壁上結(jié)垢，需要經(jīng)常進(jìn)行清洗和采用嚴(yán)格的防垢措施；設(shè)備的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。2）蒸餾法-多級閃蒸技術(shù)（MSF）閃蒸是指一定溫度的水在環(huán)境壓力低于該溫度所對應(yīng)的飽和蒸汽壓時(shí)發(fā)生的驟然蒸發(fā)現(xiàn)象。閃蒸后的水溫度降低以使其飽和蒸汽壓與環(huán)境壓力平衡。MSF也是利用了這個(gè)原理，使加熱至一定溫度的鹽水依次在一系列壓力逐漸降低的容其中閃蒸汽化，蒸汽冷凝后得到淡水的過程。該方法是在多效蒸餾的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。相比多效蒸餾法多級閃蒸減少了垢的形成。蒸餾法-多級閃蒸技術(shù)（MSF） 由于多級閃蒸法得到淡水價(jià)格相對反滲透法的低，所以在全世界還有很多國家和地區(qū)使用該種方

8、法。但是該方法只能用于海水淡化，并不適用于苦咸水淡化。 多級閃蒸與其他淡化技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn):由于此方法加熱與蒸發(fā)過程分離，并未使海水真正沸騰(僅是表面沸騰)，從而大大改善了一般蒸餾的結(jié)垢問題；技術(shù)成熟可靠，運(yùn)行安全性高，特別適合于大型的海水淡化應(yīng)用；設(shè)備機(jī)構(gòu)簡單，投資成本較低。而其主要缺點(diǎn)有:大量海水的循環(huán)和流體的輸送，導(dǎo)致操作成本升高；與多效蒸餾法相比，需要較大的熱傳面積；總是與發(fā)電站聯(lián)合使用。 離子交換技術(shù) 離子交換技術(shù)是一種較成熟、應(yīng)用最為普遍的技術(shù)。它是一種借助于離子交換劑上離子和水中離子進(jìn)行交換反應(yīng)而除去廢水有害離子態(tài)的物質(zhì)的方法，在水的軟化、純水制備、貴重金屬離子的回收和放

9、射性廢水、有機(jī)廢水的處理中有廣泛的運(yùn)用。發(fā)電廠或核電站將弱酸性離子交換技術(shù)應(yīng)用于循環(huán)冷卻水排污水回收系統(tǒng)上，其設(shè)備造價(jià)不貴，但該技術(shù)再生頻繁，要消耗大量酸、堿，其運(yùn)行費(fèi)用高且產(chǎn)生大量無法消化的酸、堿再生廢液，造成二次污染。膜分離技術(shù) 膜分離技術(shù)是利用膜對混合物中各組分選擇透過性能的差異來分離、提純和濃縮目標(biāo)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；電滲析和反相滲透（RO）技術(shù)是最有效和最常用的脫鹽技術(shù)，另外，反滲透技術(shù)還能去除部分溶解性有機(jī)物，這是其他脫鹽技術(shù)不能

10、夠達(dá)到的，但是由于其處理成本高、 操作經(jīng)驗(yàn)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(yīng)用受到了一定限制。 膜技術(shù)法的缺點(diǎn)是若廢水中有機(jī)物濃度高時(shí)，膜易被污染，從而導(dǎo)致操作過程難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。況且噸級廢水進(jìn)行膜處理成本高，企業(yè)難以承受。 微濾法 微濾介于常規(guī)過濾與超濾之間，是以壓力為推動力，依靠膜對過濾介質(zhì)的篩分過濾進(jìn)行分離。微濾用于過濾0.1-10m大小的顆粒、細(xì)菌、膠體，其原理與普通過濾相類似，屬于篩網(wǎng)狀過濾。微濾膜多數(shù)為對稱結(jié)構(gòu)，具有比較整齊、均勻的多孔結(jié)構(gòu)，它是深層過濾技術(shù)的發(fā)展，在靜壓差作用下，小于膜孔的粒子通過濾膜，比膜孔徑大的粒子則被截留在膜面上，使大小不同的組分得以分離。

11、微濾使用具有不同孔徑的分離過濾性能的薄膜，從而去除廢水中大于膜分離孔的污染物。有用的物質(zhì)也可以通過膜的截留而保留下來，在處理廢水的同時(shí)將 有價(jià)值的物料加以回收。 電解技術(shù) 在高鹽度條件下，廢水具有較高的導(dǎo)電性， 這一特點(diǎn)為電化學(xué)法在高鹽度有機(jī)廢水處理方面提供了良好的發(fā)展空間。按照電解氧化還原理論，電解時(shí)任何能夠放出電子的氧化反應(yīng)都能在陽極上進(jìn)行，同樣任何能夠從陰極上取得電子的還原反應(yīng)都能在陰極上進(jìn)行。有機(jī)物的電解質(zhì)溶液本身也可能發(fā)生一系列的氧化還原反應(yīng)，生成不溶于水的物質(zhì)， 經(jīng)過沉淀（或氣浮）或直接氧化還原為無害氣體除去，從而降低COD。 另外溶液中的氯化鈉電解時(shí)，在陽極上所生成的氯氣，有一部

12、分溶解在溶液中發(fā)生次級反應(yīng)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(jī)污染物得到降解。生物處理技術(shù) 廢水的生物處理是指利用自然界廣泛存在的大量微生物氧化、分解、吸附廢水中有機(jī)物從而凈化廢水的方法。生物降解不僅能氧化分解一般的有機(jī)物并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無機(jī)物，而且還具有轉(zhuǎn)化有毒有害有機(jī)污染物的能力，是有機(jī)化合物在自然界中去除和再循環(huán)的重要途徑和方式。 微生物用于降解、轉(zhuǎn)化物質(zhì)有如下優(yōu)勢 ：個(gè)體小，比表面積大，代謝速率塊；種類繁多，分布 廣泛，代謝類型多樣；降解酶專一性強(qiáng)，且很多酶是在污染物的誘導(dǎo)下產(chǎn)生的；微生物繁殖快，易變異，適應(yīng)性強(qiáng)等。 利用嗜鹽菌（耐鹽菌）強(qiáng)化處

13、理高鹽有機(jī)廢水。嗜 鹽菌作為一類新型的、 極具應(yīng)用前景的微生物資源，近年來受到人們的廣泛關(guān)注， 它們具有極為特殊的結(jié)構(gòu)組成、生理功能和代謝機(jī)制， 使嗜鹽菌能夠在高鹽環(huán)境下正常生存和生長。由于嗜鹽菌可以減小甚至消除高鹽濃度對有機(jī)廢水生物處理系統(tǒng)的沖擊， 使其在高鹽廢水處理工藝中具有廣闊的應(yīng)用前景。 近年來， 國內(nèi)外學(xué)者對嗜鹽菌在高鹽有機(jī)廢水處理上的應(yīng)用研究主要集中于其對高鹽有機(jī)廢水的強(qiáng)化處理，即通過投加優(yōu)勢菌來有效改善系統(tǒng)的處理效果。冷凍法除鹽 冰是單礦巖，不能和其他物質(zhì)共處，所以水在結(jié)晶過程中，會自動排除雜質(zhì)，以保持其純凈，冷凍法海水淡化正是利用這一原理。凍結(jié)海水時(shí)，鹽分被排除在冰晶以外，冰晶

14、形成時(shí)間越長，鹽分就越少，這是由于海水凍結(jié)的過程中會使一些鹽分以鹽胞的方式夾雜在冰晶之間，冰晶外壁也會黏附上一些鹽分，隨著時(shí)間的推移鹽分會在冰體之間形成鹵道，殘留的高濃度鹽水會沿鹵道慢慢向外排出。冰晶經(jīng)過洗滌、分離、融化后即得到淡水。冷凍法有直接法和間接法。1）直接接觸冷凍技術(shù) 直接接觸法的基本原理是以不溶于水、沸點(diǎn)接近于海水冰點(diǎn)的冷凍劑（如正丁烷、異丁烷等）與預(yù)冷后的海水混合進(jìn)入冷凍室中。在壓力稍低于大氣壓的情況下，冷凍劑氣化吸熱，使冷凍室內(nèi)溫度維持在-3左右，海水冷凍結(jié)冰。冷凍劑蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)加壓至大氣壓以上，進(jìn)入融化器與冰直接接觸，冷凍劑蒸汽液化，冰融化，形成了水-冷凍劑不互溶體系，由于密

15、度不同而分離。水作為產(chǎn)品流出，冷凍劑循環(huán)使用。2）間接冷凍法 間接冷凍法是基于界面漸進(jìn)原理的連續(xù)式海水淡化方法，該方法具有易于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)、淡化水中含鹽量易控制、能源消耗低等特點(diǎn)。其流程主要由主冷凝器、制冷壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)筒式冷凍淡化器、節(jié)流閥等組成。轉(zhuǎn)筒的大部分外表面浸沒在海水之中，筒內(nèi)的低溫制冷劑使得筒外的海水逐漸結(jié)冰，伴隨著筒的旋轉(zhuǎn)，冰層越來越厚，最后被刮下融化后得淡水。 界面漸進(jìn)冷凍法優(yōu)點(diǎn)是流程簡單、投資少、成本低、能耗小。缺點(diǎn)是通過換熱管壁傳熱，傳熱效率比直接法低，刮刀在剝離層狀冰過程中穩(wěn)定性不佳。高鹽廢水脫鹽處理的環(huán)保設(shè)備高鹽廢水脫鹽處理的環(huán)保設(shè)備高鹽廢水處理設(shè)備設(shè)計(jì)原則 本污（廢）水

16、處理系統(tǒng)根據(jù)食品工廠污（廢）水處理的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國家環(huán)保的有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)和要求。 污水處理站可布置在綠化地下，力求布置緊湊合理、實(shí)用可靠，工程投資省，運(yùn)行能耗低，處理費(fèi)用少。 處理系統(tǒng)具有靈活性和可調(diào)節(jié)性，以適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化。 高鹽廢水脫鹽處理的環(huán)保設(shè)備高鹽廢水脫鹽處理的環(huán)保設(shè)備操作運(yùn)行與維修管理簡單，處理過程控制實(shí)行自動化。一體化污（廢）水處理設(shè)備選用的有關(guān)材料以及配套儀表、動力設(shè)備，均選用質(zhì)量可靠、通用性強(qiáng)、維修方便的進(jìn)口或國內(nèi)知名廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品采取減振、降噪、除臭措施，消除二次污染。 少量剩余污泥經(jīng)重力濃縮后，定期由環(huán)衛(wèi)部門清除。高鹽廢水脫鹽處理的環(huán)保設(shè)備高鹽廢水脫鹽

17、處理的環(huán)保設(shè)備MVR蒸發(fā)器流程圖海水淡化處理案例海水淡化處理案例 海水淡化技術(shù)也稱海水脫鹽技術(shù)，是分離海水中鹽和水的過程。按分離原理和方法，海水淡化技術(shù)可分為相變法和非相變法兩大類。海水淡化處理案例海水淡化處理案例 圖1列出了海水淡化法的不同分類，其中除溶劑提取法和氣體水化物法外，大多數(shù)已實(shí)際應(yīng)用。應(yīng)用最為廣泛的是閃蒸法和反滲透法。海水淡化處理案例海水淡化處理案例蒸餾法太陽能蒸餾法 太陽能蒸餾法就是采用簡單的太陽能蒸餾器。該蒸餾器由一個(gè)水槽組成，水槽內(nèi)有一個(gè)黑色多孔的氈心浮洞，槽頂上蓋有一塊透明、邊緣封閉的玻璃覆蓋層。太陽光穿過透明的覆蓋層投射到黑色絕熱的槽底，轉(zhuǎn)換為熱能。因此，塑料芯中的水面

18、溫度總是高于透明覆蓋層底的溫度，水從氈芯蒸發(fā)，蒸汽擴(kuò)散到覆蓋層上冷卻為液體，排入不透明的蒸餾槽中。多效蒸餾法 簡單的蒸餾器存在以下缺：一次只能淡化少量的海水，不能連續(xù)生產(chǎn)；蒸餾器內(nèi)壁在不長的時(shí)間內(nèi)就會被水垢覆蓋，使其蒸餾能力降低;用于蒸餾的熱量不能回收重復(fù)利用。海水淡化處理案例海水淡化處理案例 多級閃蒸法 多級閃蒸(MSF)是一種在20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的海水淡化技術(shù)，其原理是海水經(jīng)過預(yù)熱后，進(jìn)入閃蒸室，該閃蒸室的壓力低于將要進(jìn)入的鹽水所對應(yīng)的飽和蒸汽壓力，鹽水進(jìn)入后即因過熱而進(jìn)行閃蒸。閃蒸出的蒸汽冷凝后即為淡水。 冷凍法 由于海水在結(jié)冰時(shí)，水可以形成冰晶而將鹽份排除在外，這樣使鹽和水分離系利用相變進(jìn)行海水淡化的另一種方法一冷凍法。海水淡化處理案例海水淡化處理案例技術(shù)概括： (1)我國水資源匾乏，海水淡化，包括西北地區(qū)的苦咸水淡化，將成為解決我國沿海地區(qū)和島嶼、華北和西北部分干旱地區(qū)等缺水問題的重要手段。水業(yè)將成為21世紀(jì)最大的行業(yè)之一; (2)海水淡化和苦咸水淡化在我國已有良好的基礎(chǔ)，世界各國的海水淡化經(jīng)驗(yàn)