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       高鹽廢水處理是現(xiàn)階段工業(yè)發(fā)展面臨的重大環(huán)保問題。綜合利用是解決高鹽廢水瓶頸的重要路徑。高鹽廢水回用技術(shù)的應(yīng)用是取得顯著經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益的重要保障。本文基于高鹽廢水處理現(xiàn)狀及研究進(jìn)展展開論述。

       現(xiàn)階段，規(guī)模化處理高鹽廢水仍然存在處理效率低、運(yùn)行成本高的特點(diǎn)，還存在很多需要突破和解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。例如，采用正滲透法處理高鹽廢水時(shí)，正滲透膜和汲取液等核心問題仍未很好解決；如何提高反滲透處理的水量，如何延長膜件的使用壽命，如何有效防止膜污染等問題仍需函待解決。

       01、高鹽廢水簡介

       高鹽廢水指來源于生活污水和工業(yè)廢水的總含鹽量大于1%的排放廢水，含有較高的如Cl-，SO42-，Na+，Ca2+等無機(jī)離子，也含有如甘油、中低碳鏈的有機(jī)物。由于其成分復(fù)雜多樣，鹽分高，對(duì)微生物生長具有較強(qiáng)的抑制作用，因此該廢水處理技術(shù)難度遠(yuǎn)比普通污水處理要大得多。我國高鹽廢水產(chǎn)生數(shù)量在總廢水中達(dá)5%，每年仍以2％的速率增長。因此，高鹽廢水處理在污水處理中有重要地位，是廢水處理研究的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。

       目前研究和常用的高鹽廢水方法有蒸發(fā)法、電解法、膜分離法、焚燒法和生物法等。高鹽廢水是指以NaCl含量計(jì)算的總鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于等于1%的廢水。這類廢水除了含有有機(jī)污染物外，還含有鈣、鎂、鈉、氯和硫酸根等大量可溶性無機(jī)鹽離子，甚至含有放射性物質(zhì)。

       高鹽廢水主要來源以下幾個(gè)途徑：

       1、海水：通常來源于沿海城市工業(yè)用水過程中的排水或冷卻循環(huán)水。

       2、工業(yè)生產(chǎn)：高鹽廢水主要來源印染、煉化、采油、制藥和制鹽等企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的排水。

       3、含鹽生活污水：主要來源于海水利用，將海水用于城市生活中的消防、沖灑道路、沖廁等不與人體直接接觸的生活雜用水。

       4、含鹽量高的地下水：有些地區(qū)的地下水中含鹽量較高，總?cè)芙庑怨腆w含量大，例如內(nèi)蒙古河套部分地區(qū)、河北平原部分淺層地下水出現(xiàn)微咸水和咸水。

       02、高鹽廢水處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及優(yōu)缺點(diǎn)分析

       一、高效蒸發(fā)技術(shù)

       高鹽水的高效蒸發(fā)技術(shù)一般是針對(duì)鹽分含量在4萬mg/L以上的高鹽廢水，對(duì)于鹽含量在1%～4%的低濃度高鹽水來說，高效蒸發(fā)技術(shù)具體來說主要有：多效蒸發(fā)技術(shù)、機(jī)械式蒸汽再壓縮技術(shù)。多效蒸發(fā)技術(shù)指的是同時(shí)使用多個(gè)串聯(lián)的蒸發(fā)，熱的蒸汽依次通過幾個(gè)蒸發(fā)，前一個(gè)蒸發(fā)的熱蒸汽再進(jìn)入后一個(gè)蒸發(fā)，逐級(jí)蒸發(fā)，有效利用熱源，達(dá)到高鹽廢水除鹽的目的。

       機(jī)械式蒸汽再壓縮技術(shù)簡稱MVR技術(shù)，是一種借助蒸汽壓縮機(jī)進(jìn)行熱源有效利用的工藝，通過蒸汽的再次壓縮獲得動(dòng)力，并不斷往復(fù)，以提高蒸汽的熱利用效率。高效蒸發(fā)的技術(shù)可以成功分離廢水中的鹽分和水分，然后再分別進(jìn)行處理，是比較徹底的處理高鹽廢水的方法，所以，目前這種技術(shù)在煤化工和醫(yī)藥、農(nóng)藥行業(yè)都有比較廣泛的應(yīng)用。但是對(duì)于鹽水中的有機(jī)污染物含量過高的鹽水，蒸發(fā)過程中非常容易產(chǎn)生泡沫造成沖料，同時(shí)還可能影響鹽的品質(zhì)，導(dǎo)致出鹽夾帶過多有機(jī)物，還需要繼續(xù)處理。

       二、生物法脫鹽

       此工藝主要利用的微生物氧化分解有機(jī)物。微生物能處理吸附有害的有機(jī)污染物，高鹽廢水通過它的降解后能夠轉(zhuǎn)化大量的有機(jī)物為無機(jī)物，廢水通過凈化而再次應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，此工藝方法具有其他物理化學(xué)處理方法不同的優(yōu)勢，環(huán)保且安全性更強(qiáng)。

       微生物種類多種多樣、面對(duì)各種污染廢水的環(huán)境能夠通過變異具有很強(qiáng)的適應(yīng)性、且新陳代謝能力好，可以產(chǎn)生專一性的降解酶處理各類高鹽廢水，潛力較大。如生物接觸氧化工藝有著抗毒、耐沖擊、微生物較為穩(wěn)定、具有很強(qiáng)的容積負(fù)荷性、能夠保持污泥齡的優(yōu)勢，作為生物脫鹽技術(shù)來說十分常用。比常規(guī)的活性污泥處理方法的水力停留時(shí)間更短。

       例：兩段式接觸氧化工藝可以把廢水的含無機(jī)鹽濃度降低到2.5*104mg/L以下，能達(dá)到95%的COD去除率。厭氧技術(shù)及其改良工藝?yán)�用厭氧菌、硝化�?xì)菌、嗜鹽菌等微生物對(duì)高鹽廢水特殊的環(huán)境適應(yīng)性達(dá)到降低鹽分的作用，他們能在高鹽的水域環(huán)境中維持體內(nèi)的低水活度，從而達(dá)到降低高鹽廢水COD的目的。

       據(jù)資料了解，若泥齡為18日左右，嗜鹽菌在SBR反應(yīng)容器中能夠達(dá)到95%的COD處理率，高于61%的氨氮處理率。但目前我國對(duì)此方法的工藝技術(shù)還不完善，技術(shù)熟練度不高，但生物法脫鹽的環(huán)保性，經(jīng)濟(jì)性將在未來高鹽廢水處理中擁有很好的前景。

       三、膜處理技術(shù)

       膜蒸餾是一種新型的水處理技術(shù)，其特點(diǎn)是無需加熱加壓，只需要在常溫常壓的條件下進(jìn)行處理，其過濾材料是疏水微孔膜。采用膜蒸餾技術(shù)進(jìn)行水處理時(shí)，利用被處理液體中所包含的易揮發(fā)性物質(zhì)所揮發(fā)形成的氣體，在處理膜兩側(cè)形成壓力差，并透過處理膜，*終實(shí)現(xiàn)篩選分離的一種處理技術(shù)。與傳統(tǒng)回收方法相比，該方法操作簡單，一次性投資少，回收濃水的效率非常高。

       孫項(xiàng)城研究表明，膜蒸餾技術(shù)處理穩(wěn)定，脫鹽率高達(dá)99%。聶瑩瑩等選擇中壓反滲透、高壓反滲透和超高壓反滲透作為高濃鹽水處理的核心工藝，并經(jīng)美國陶氏ROSA軟件計(jì)算，確定了中壓反滲透、高壓反滲透和超高壓反滲透單元的結(jié)構(gòu)和膜元件類型。*終確定“調(diào)節(jié)池+高效沉淀池+汽水反沖濾池+超濾+高壓反滲透+DTRO+蒸發(fā)結(jié)晶”的處理工藝。采用此系統(tǒng)處理后，*終可將高濃鹽水轉(zhuǎn)化為回用水、污泥和鹽泥，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)零排放，系統(tǒng)每噸水的處理成本為23.243元。

       美國哥倫比亞大學(xué)研發(fā)利用“反滲透+膜蒸餾（MD）”技術(shù)對(duì)濃鹽水進(jìn)行處理用以鹽的回收利用，該方案現(xiàn)處于實(shí)驗(yàn)研究階段，分別將NaCl溶液、合成海水、高鹽水通過該工藝組合，表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性，相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)而言，出鹽品質(zhì)很好，水的回收率可達(dá)到90%以上。

       波蘭Marian Turek等人采用“電滲析（ED）+蒸發(fā)結(jié)晶”技術(shù)，該組合工藝相對(duì)于單一的蒸發(fā)濃縮和結(jié)晶，結(jié)晶出一噸鹽的電耗從970kW·h降至500kW·h，節(jié)能效果明顯，該處理系統(tǒng)在ED膜和蒸發(fā)結(jié)晶之前進(jìn)行了預(yù)處理，投加氫氧化鈣，去除部分硬度和硅，以利于ED膜更好的工作。

       03、高鹽有機(jī)廢水未來處理技術(shù)展望

       高鹽有機(jī)廢水處理主要存在物理化學(xué)法處理成本高，生物法占地面積大等因素制約，尤其是含鹽量過高的高鹽廢水鹽度嚴(yán)重影響了生物法在高鹽度廢水處理中的應(yīng)用。因此未來高鹽有機(jī)廢水處理工藝研究，主要集中在高效快捷的高鹽有機(jī)廢水處理的生物反應(yīng)器及其多種方法的組合工藝。機(jī)理研究主要集中在嗜鹽菌的降鹽機(jī)理和工藝條件。

       高鹽廢水處理工藝對(duì)比：

       目前，處理高鹽廢水的工藝有多效蒸發(fā)技術(shù)、生物法、SBR工藝、MBR工藝等。

       多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)

       在工業(yè)含鹽廢水的處理過程中，工業(yè)含鹽廢水進(jìn)入低溫多效濃縮結(jié)晶裝置，經(jīng)過5-8效蒸發(fā)冷凝的濃縮結(jié)晶過程，分離為淡化水（淡化水可能含有微量低沸點(diǎn)有機(jī)物）和濃縮晶漿廢液；無機(jī)鹽和部分有機(jī)物可結(jié)晶分離出來，焚燒處理為無機(jī)鹽廢渣；不能結(jié)晶的有機(jī)物濃縮廢液可采用滾筒蒸發(fā)器，形成固態(tài)廢渣，焚燒處理；淡化水可返回生產(chǎn)系統(tǒng)替代軟化水加以利用。

       低溫多效蒸發(fā)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)不僅可以應(yīng)用于化工生產(chǎn)的濃縮過程和結(jié)晶過程，還可以應(yīng)用于工業(yè)含鹽廢水的蒸發(fā)濃縮結(jié)晶處理過程中。

       多效蒸發(fā)流程只在*效使用了蒸汽，故節(jié)約了蒸汽的需要量，有效地利用了二次蒸汽中的熱量，降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

       生物法

       生物處理是目前廢水處理常用的方法之一，它具有應(yīng)用范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)高效無害等特點(diǎn)。

       一般情況下，常用的生物法有傳統(tǒng)活性污泥法和生物接觸氧化法兩種。

       傳統(tǒng)活性污泥法

       活性污泥法是一種污水的好氧生物處理法，目前是處理城市污水廣泛使用的方法。它能從污水中去除溶解性的和膠體狀態(tài)的可生化有機(jī)物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質(zhì)，同時(shí)也能去除一部分磷素和氮素。

       活性污泥法去除率高，適用于處理水質(zhì)要求高而水質(zhì)比較穩(wěn)定的廢水。但是 不善于適應(yīng)水質(zhì)的變化，供氧不能得到充分利用；空氣供應(yīng)沿池水平均分布，造成前段氧量不足后段氧量過剩；曝氣結(jié)構(gòu)龐大，占地面積大。

       生物接觸氧化法

       生物接觸氧化法是主要利用附著生長于某些固體物表面的微生物（即生物膜）進(jìn)行有機(jī)污水處理的方法。

       生物接觸氧化法是一種浸沒生物膜法，是生物濾池和曝氣池的綜合體，兼有活性污泥法和生物膜法的特點(diǎn)，在水處理過程中有很好的效果。

       生物接觸氧化法有較高的容積負(fù)荷，對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；污泥生成量少，運(yùn)行管理簡便，操作簡單，耗能低，經(jīng)濟(jì)高效；具有活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，生物活性高，凈化效果好，處理效率高，處理時(shí)間短，出水水質(zhì)好而穩(wěn)定；能分解其它生物處理難分解的物質(zhì)，具有脫氧除磷的作用，可作為三級(jí)處理技術(shù)。