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      廢水脫鹽

      廢水脫鹽案例

      作者:天洲環保 時間:2018-07-20 17:26:13   tags: 廢水脫鹽 

      廢水脫鹽

      水資源的短缺和全球水質的日趨惡化使水處理技術越來越受到重視,近來可用水資源含鹽量的不斷增加使離子交換樹脂極易發生污染和損壞,造成除鹽設備效率降低、酸堿耗增加、再生頻繁。許多工廠排放廢水的含鹽量高,需要對其進行脫鹽處理才能回收利用。

        現有技術中,廢水脫鹽處理方法主要有蒸餾法、離子交換法、超濾、微濾、反滲透法和電滲析法等。但是目前為止,無論從運行成本還是工業化應用程度上來說,蒸餾技術比較成熟,蒸餾法應用也比較廣泛。在廢水處理中,蒸餾法一般采用三效,四效甚至五效蒸發的方式進行,蒸發器將廢水中可揮發的污染物蒸發成蒸汽,蒸汽再通過冷凝器成為冷凝水排出,這個過程需要消耗大量的蒸汽,能耗高,大大增加了投資成本,而且脫鹽效率低。

      含鹽化工廢水是在化工生產過程中產生的的總含鹽(如Na+、K+、C1-、S042-等)質量分數≥1%的廢水?;U水來源廣泛,化工生產在制造化學藥劑(如殺蟲劑)時使用大量的無機鹽應用于工序中;染料在精煉、漂白的工序中需要投加氫氧化鈉、次氯酸及其他的堿性物質,從而產生大量的鹽分[1];在工業上,海水可以廣泛的用作鍋爐冷卻水應用到熱電、核電、石化、冶金、鋼鐵等行業;對于制堿、橡膠以及海產品等加工行業,海水還可以作為工業的生產用水。當含鹽廢水滲流入土壤系統中時,其中的高鹽份會使土壤生物、植物因脫水而死亡,造成了土壤生態系統的瓦解,且廢水中含有的高濃鹽分若未經處理直接排放,將給水體環境帶來更大的壓力。隨著技術的發展、社會的需求和環境壓力的增大,水資源匱乏已經越來越成為社會發展的制約,因此廢水回用技術的研究也得到了重視。因此,對含鹽化工廢水脫鹽處理技術的研究迫在眉睫,探索行之有效的高鹽度化工廢水脫鹽處理技術已經成為目前廢水處理的熱點之一。

      常見含鹽化工廢水脫鹽處理技術

      化學沉淀法

        化學沉淀法就是在廢水中投加化學劑,使水中需要去除的溶解物質轉化為難溶物質而析出的水處理方法,常用的化學沉淀方法分為氫氧化物沉淀法,硫化物沉淀法,碳酸鹽沉淀法,鹵化物沉淀法和氧化還原沉淀法等?;瘜W沉淀法主要針對廢水中的陰、陽離子。在化工廢水脫鹽處理中,化學沉淀法不但可以除去鈣、鎂、鐵、錳、鋅、氯、硫酸根離子和碳酸根離子等之外,還可以用來回收各種稀有金屬,例如鉻、鎘、鎳、銀、汞等。

        化學沉淀法的脫鹽效果較好,特別適宜于水量不大、成分簡單的金屬回收項目,但是沉淀一般需要在適宜的pH或溫度條件下進行,對于成分復雜且水量巨大的化工廢水來說,脫鹽成本太高,不宜于工業化。

      離子交換法

        離子交換法是液相中的離子和固相中離子間所進行的一種可逆性化學反應。離子交換法的交換介質是離子交換樹脂。陰陽離子交換樹脂可被分別包裝在不同的離子交換床中,分成所謂的陰離子交換床和陽離子交換床。也可以將陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂混在一起,置于同一個離子交換床中。不論是那一種形式,當樹脂與水中帶電荷的雜質交換完樹脂上的氫離子及(或)氫氧根離子,就必須進行“再生”。再生的程序恰與純化的程序相反,利用氫離子及氫氧根離子交換附著在離子交換樹脂上的雜質。

        成熟的離子交換脫鹽工藝主要為預處理+陽床+陰床+混合床的全離子交換工藝,出水水質穩定。但離子交換器多為直徑較大的罐體,體積大、質量大,不便于運輸及安裝調試,施工周期長[2];運行需要投加絮凝劑和耗費大量的酸堿,不利于環境保護。但是若將離子交換法與其他純化水質方法(例如電滲析法、反滲透法等)組合應用時,則離子交換法在整個純化系統中將扮演非常重要的角色。

      薄膜法

        薄膜法最常用和最有效的主要是反滲透和電滲析方法。

        電滲析法是將陰、陽離子交換膜相間排列,隔成多個區間,預處理后的廢水充滿其中,在外加直流電場作用下,陰、陽離子分別通過陰離子膜和陽離子膜。因此,某區間中的廢水脫鹽的同時,也使相鄰區間的廢水被濃縮,使淡水與濃鹽水得以分離。電滲析法的核心是離子交換膜,良好的離子交換膜應具有優良的選擇透過性、優良的電化學性能、足夠的機械強度和化學穩定性等。但是電滲析裝置在進行廢水脫鹽的過程水溫升高,會加劇濃水室結垢,耗電量也上升[3],因此電滲析機組的入口水溫要求嚴格且需要設計好濃水回收電滲析組化學清洗輔助旁路。

        反滲透是對半透膜一側的廢水加壓使廢水中的淡水通過膜而達到脫鹽目的的方法。反滲透可去除原水中95%以上的溶解性固體,99%以上的膠體及有機物和大部分細菌[4],具有出水水質穩定、能耗低、酸堿排放量少、設備簡單的優點,近年在國內外化工、電力、制藥、食品等行業得到了越來越廣泛的應用。反滲透法的核心設備是半透膜,進水要求嚴格,否則膜極易被污染或受損,需要嚴格控制工藝參數,精心操作,及時維護才可以實現系統的良好運行。

      組合方法

        EDI(電去離子)技術是將電滲析和離子交換相結合的一種新型膜法分離技術,它綜合了電滲析連續脫鹽和離子交換樹脂深度凈化的優點。EDI裝置的構造類似電滲析,不同的是在淡水室中充填有陰、陽離子交換樹脂。EDI裝置中離子交換樹脂采用直流電進行連續再生,不但可以實現連續深度脫鹽,還可以實現清潔生產的目的,產水水質穩定、制水成本低、占地面積小、日常管理方便可靠[5],因此在工業上應用廣泛。

          以上可以看出,由于單一脫鹽方法尚存在種種局限,因此綜合運用多學科知識,采用綜合方法對含鹽化工廢水進行脫鹽處理,才能取長補短,不斷優化廢水處理工藝。


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