摘要 :介紹了一種高濃高鹽化工廢水的資源化綜合處理工藝,包括以下步驟 :將廢水集中,加入有機絮凝劑,沉降大顆粒雜質(zhì)和大部分的懸浮物、漂浮物 ;加入活性炭吸附劑,吸附有機質(zhì) ;過濾,除去水中的顆粒狀雜質(zhì)、膠體物質(zhì)和懸浮物,然后通過一級納濾分離廢水中的一二價離子 ;含一價離子水經(jīng)過反滲透,制得純水可作工業(yè)用水 ;濃水經(jīng)過電滲析進行一價鹽的 提濃,得到 NaCl 副產(chǎn)物;含二價離子水進行冷凍結(jié)晶,離心后結(jié)晶體層經(jīng)過雙級膜電滲析,制得酸堿產(chǎn)物,水層進行納濾處理; 吸附了有機質(zhì)的飽和吸附劑經(jīng)過脫水干燥,進行回收利用。該工藝成本低,可同時去除廢水中的有機質(zhì)和無機鹽,并加以利用, 節(jié)能環(huán)保。
化工廢水處理中的高濃度化工廢水的治理研究一直是國內(nèi)外研究的重點,目 前國內(nèi)外的處理方法主要有傳統(tǒng)生物法如生物膜法、活性污 泥法等工藝,對廢水中的有機質(zhì)有一定去除效果,可降低廢 水中 COD 含量,但不能脫鹽,污水毒性還會嚴重抑制微生物 的正常新陳代謝功能,導(dǎo)致生化反應(yīng)難以進行;傳統(tǒng)蒸發(fā)工藝, 如蒸餾法,以及由蒸餾發(fā)展起來的多效真空蒸發(fā)、低溫閃蒸 蒸發(fā)、高壓噴霧蒸發(fā)等工藝,這些工藝方法主要存在投資大、 能耗高、效率低、運行費用高和維護困難等缺點,難以普及 ; 電化學(xué)法電極板易鈍化、銹蝕,耗電多、處理效果不夠穩(wěn)定, 污泥量大;化學(xué)氧化法要求配套設(shè)備較多,通常無法單獨使用, 且設(shè)備價格昂貴,成本較高。基于以上情況,開發(fā)一種低成本、 高效率、節(jié)能環(huán)保的綜合水處理工藝顯得尤為重要。
1、工藝介紹
高濃高鹽化工廢水的資源化綜合處理工藝具有低成本、 高效率、節(jié)能環(huán)保的特點,具體工藝流程見圖1 :
如圖1所示,高濃高鹽化工廢水的資源化綜合處理工藝, 包括如下步驟 :
1)將高濃高鹽的化工廢水集中,加入有機絮凝劑,進行 沉降處理,以除去廢水中的大顆粒雜質(zhì)和大部分的懸浮物、 漂浮物 ;其中有機絮凝劑可以為 :聚丙烯酰胺或淀粉 - 聚丙烯 酰胺 ;沉降后的廢水使用復(fù)合煤基吸附劑或煤基活性炭進行 吸附處理,以除去廢水中的大部分有機質(zhì) ;
2)然后使廢水通過微孔過濾除去水中的顆粒狀雜質(zhì)、膠 體物質(zhì)和懸浮物,再通過超濾進一步去除水中殘留的小分子 懸浮物和有機質(zhì),之后通過一級納濾將水中的一二價離子分 離 ;分離出的含一價離子水經(jīng)過二級納濾,二級納濾后的含 一價離子水再經(jīng)過反滲透,制得純水可作工業(yè)用水 ;
3)反滲透后的濃水經(jīng)過電滲析進行一價鹽的提濃,得 到15% -18%的 NaCl 副產(chǎn)物可送入氯堿廠用作燒堿的生產(chǎn)原料 ;二級納濾分離出的含二價離子水與一級納濾分離出的含 二價離子水混合,在 -3~5℃下冷凍結(jié)晶,離心后的結(jié)晶體層 為 Na2SO4 · 10H2O,經(jīng)過雙級膜電滲析,制得酸堿產(chǎn)物,分別 為純度98%(質(zhì)量分數(shù))以上、濃度不低于1mol/L 的 H2SO4, 可用作化工生產(chǎn)原料及電鍍廠酸洗等 ;純度98%(質(zhì)量分數(shù)) 以上、濃度不低于1mol/L 的 NaOH,可用于化工生產(chǎn)原料及 電廠脫硫除塵等 ;水層進行二級納濾處理 ;
4)當(dāng)二級納濾后的含二價離子水的純度低于95%時,不 再進行冷凍結(jié)晶,而與原化工廢水混合,重新進行吸附過濾 處理 ;吸附了有機質(zhì)的飽和吸附劑經(jīng)過脫水干燥,可作為清 潔焚燒爐、排放尾氣處理裝置等的熱源進行回收利用,干燥 冷卻水回到沉降系統(tǒng)與原水混合。
2、結(jié)束語
1)將煤基活性炭吸附工藝與膜過濾技術(shù)相耦合,依次通過沉降、活性炭吸附、微孔過濾、超濾、納濾將高濃高鹽廢 水中的有機質(zhì)和無機質(zhì)一并除去,出水達到工業(yè)用水標(biāo)準, 所用設(shè)備和輔料易獲得、易操作且價格較低,處理工藝運行 成本較低,經(jīng)濟性好且應(yīng)用范圍廣。
2)將納濾、膜技術(shù)與電滲析技術(shù)相結(jié)合,在脫除廢水中 鹽分的同時,將一二價鹽離子分離,分別通過電滲析技術(shù)實 現(xiàn)一二價鹽的酸堿轉(zhuǎn)化和提濃,得到 NaCl、H2SO4和 NaOH 等副產(chǎn)物,可用作工業(yè)生產(chǎn)的原輔料,提高了其經(jīng)濟價值。
3)選用吸附效果極佳、具有燃燒活性的復(fù)合煤基活性炭 作為吸附劑,在絮凝劑的協(xié)助下,吸附廢水中的有機質(zhì),吸 附效率高達92%以上,不僅可有效去除廢水中的有機質(zhì),且 飽和的復(fù)合煤基活性炭具有很高的燃燒熱值,干燥后可作為 工業(yè)熱源燃料回收利用,同時實現(xiàn)了有機質(zhì)的能源化和無機 質(zhì)的資源化,實現(xiàn)了污水處理的零污染排放,具有很高的環(huán) 境效益和社會效益。