工業(yè)高含鹽廢水處理和資源化利用方法初探

陳存根

（科盛環(huán)保科技股份有限公司，江蘇南京 210000）

工業(yè)高含鹽廢水處理和資源化利用方法初探

陳存根

（科盛環(huán)保科技股份有限公司，江蘇南京 210000）

介紹了一種含鹽污水處理系統(tǒng)，包括連接的預(yù)處理單元、預(yù)濃縮單元、蒸發(fā)單元、結(jié)晶單元、冷凝液精處理單元和固體成分處理回收單元。該系統(tǒng)可根據(jù)不同的需求進(jìn)行定制化工藝選擇，完全消除向鄰近水體的污水排放、能最大程度回收水分并得到高純度軟化水，能耗低，并能實(shí)現(xiàn)鹽分的資源化回收利用。

煤化工；高含鹽廢水；資源化利用；蒸發(fā)；結(jié)晶

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2013年工業(yè)取水量約占全國(guó)總?cè)∷康?5%，其中火電、鋼鐵、紡織、造紙、石化和化工等高用水高污染排放行業(yè)取水量占工業(yè)取水量的50%左右。為進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能減排，鼓勵(lì)高耗水行業(yè)實(shí)施污廢水零排放措施，應(yīng)抓好工業(yè)節(jié)水，廢水深度處理回用；加快技術(shù)成果推廣應(yīng)用，重點(diǎn)推廣節(jié)水、水污染治理及循環(huán)利用等適用技術(shù)；攻克研發(fā)工業(yè)高含鹽廢水脫鹽等前瞻技術(shù)。

1 目前處理概況

煉油、石化、煤化工、煙氣脫硫等工業(yè)含鹽污水的水質(zhì)特征為高含鹽量、高COD、高硬度、高氟化物、高硅、高重金屬等特征，處理難度大。目前國(guó)內(nèi)普遍采用的污水零排放處理系統(tǒng)一般包括預(yù)處理、膜濃縮、蒸發(fā)、結(jié)晶等步驟。上述現(xiàn)有處理系統(tǒng)中，預(yù)處理主要采用常規(guī)的混凝沉淀+軟化除硬+過(guò)濾工藝，該預(yù)處理工藝處理效果不好、能耗高、占地較多，最重要的是沒(méi)有去除原水中高COD的工藝措施，從而造成下游膜濃縮單元、以及蒸發(fā)結(jié)晶單元結(jié)垢嚴(yán)重，出鹽品質(zhì)差，很難保證下游單元的穩(wěn)定運(yùn)行。常用的高效反滲透膜濃縮單元需要較高的化學(xué)清洗頻率并造成凈產(chǎn)水量下降，膜更換頻率高，運(yùn)行費(fèi)用高。蒸發(fā)結(jié)晶以產(chǎn)混鹽為主，不能真正做到分離出高品質(zhì)的工業(yè)純度級(jí)單質(zhì)鹽，未做到單質(zhì)鹽資源化回收利用，后續(xù)填埋處置費(fèi)用高。系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝液仍含有較高的COD、氨氮等，不能直接作為工藝用水進(jìn)行回用。

2 工藝介紹

如圖1所示，該系統(tǒng)包括連接的預(yù)處理單元1、預(yù)濃縮單元2、蒸發(fā)單元3、結(jié)晶單元4、冷凝液精處理單元5和固體成分處理和回收單元6。

圖1 含鹽污水零排放處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2.1 預(yù)處理單元

（1）預(yù)處理單元1設(shè)有進(jìn)水口、出水口、以及污泥出口；預(yù)處理單元1出水連接預(yù)濃縮單元2，預(yù)濃縮單元2設(shè)有產(chǎn)水出口和濃水出口，預(yù)濃縮單元濃水出口連接蒸發(fā)單元3；蒸發(fā)單元3設(shè)有冷凝液出口和濃鹽水出口，濃鹽水出口連接結(jié)晶單元4；結(jié)晶單元4設(shè)有冷凝液出口和結(jié)晶鹽漿出口；預(yù)濃縮單元2的產(chǎn)水出口、上述蒸發(fā)單元3和結(jié)晶單元4的冷凝液出口連接冷凝液精處理單元5，冷凝液精處理單元5設(shè)有進(jìn)水口和出水口；上述預(yù)處理單元1的污泥出口和結(jié)晶單元4的結(jié)晶鹽漿出口連接固體成分處理和回收單元6，固體成分處理和回收單元6分別設(shè)有污泥和結(jié)晶鹽的進(jìn)口及出口。

（2）預(yù)處理單元1設(shè)有集混凝、絮凝、澄清沉淀濃縮、及軟化于一體的包括高密度沉淀池；恒速、恒水位、填充均質(zhì)濾料、全自動(dòng)運(yùn)行的型濾池、和/或以臭氧氧化和生物濾池組合的高級(jí)氧化單元、和超濾等，以達(dá)到有效去除懸浮物、硬度、氟化物、重金屬、硅以及COD等，從而保證下游工藝單元單元的穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）預(yù)濃縮單元2設(shè)有的高可靠性、低清洗頻率、低膜更換率的反滲透膜濃縮系統(tǒng)，保證系統(tǒng)產(chǎn)出高品質(zhì)的脫鹽水進(jìn)行污水回用。

2.2 蒸發(fā)單元

蒸發(fā)單元3設(shè)有熱傳遞效率高、低能耗的降膜蒸發(fā)系統(tǒng)，對(duì)預(yù)濃縮單元2排出的濃鹽水進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮，使鹽分能夠在下游的結(jié)晶單元4結(jié)晶出來(lái)，同時(shí)降低結(jié)晶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行規(guī)模。

2.3 結(jié)晶單元

結(jié)晶單元4設(shè)有混合懸浮混合排出產(chǎn)品或混合懸浮分類(lèi)排出產(chǎn)品的強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶系統(tǒng)，可根據(jù)不同的需求結(jié)晶出混鹽或單質(zhì)鹽，并最終進(jìn)行填埋處置或資源化回收利用。

2.4 冷凝液精處理單元

冷凝液精處理單元4設(shè)有活性炭過(guò)濾、和/或氣提、和/或離子交換工藝單元，對(duì)蒸發(fā)單元3和結(jié)晶單元4產(chǎn)生的冷凝液進(jìn)一步精處理，去除冷凝液中含有的COD、氨氮、總?cè)芙庑怨腆w等，滿(mǎn)足更高標(biāo)準(zhǔn)的工藝回用要求。

2.5 固體成分處理和回收單元

預(yù)處理單元1產(chǎn)生的污泥送至固體成分處理和回收單元6，采用板框壓濾或離心機(jī)進(jìn)行深度脫水，產(chǎn)生的濾液再回流至預(yù)處理單元進(jìn)水口進(jìn)一步循環(huán)處理，脫水污泥可外送填埋處置；結(jié)晶單元4產(chǎn)生的鹽漿送至固體成分處理和回收單元6，采用推料式離心機(jī)、干燥機(jī)進(jìn)行深度脫水和干燥，最終產(chǎn)生的混鹽可外送填埋處置，產(chǎn)生的高品質(zhì)工業(yè)級(jí)純度的分鹽可進(jìn)行資源化回收利用。

3 結(jié)束語(yǔ)

1）全流程整體解決方案實(shí)現(xiàn)含鹽污水零排放，完全消除向鄰近水體的污水排放；根據(jù)不同的需求，進(jìn)行定制化工藝優(yōu)化選擇。

2）預(yù)處理單元內(nèi)的高效工藝組合能最大程度去除懸浮物、硬度、氟化物、重金屬、以及COD等污染物，保障下游工藝單元穩(wěn)定運(yùn)行；穩(wěn)定的反滲透膜預(yù)濃縮單元確保低化學(xué)清洗頻率、低膜更換周期、高可用性、以及低運(yùn)行費(fèi)用；高效、低能耗的降膜蒸發(fā)單元，能最大程度對(duì)鹽水進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮；采用混合懸浮混合排出產(chǎn)品或混合懸浮分類(lèi)排出產(chǎn)品的強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶系統(tǒng)的結(jié)晶單元能靈活實(shí)現(xiàn)混鹽結(jié)晶或單質(zhì)鹽結(jié)晶，實(shí)現(xiàn)鹽分的資源化回收利用；冷凝液精處理單元能確保得到高純度的軟化水進(jìn)行工藝回用。

3）整體系統(tǒng)具有污染物去除效率高、占地緊湊、自動(dòng)化水平高、運(yùn)行穩(wěn)定、投資低、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

Study on Treatment and Resource Utilization of High Salinity Wastewater

Chen Cun-gen

This paper introduces a salty sewage treatment system，which includes pretreatment unit，preconcentration unit，evaporation unit，crystallization unit，condensate refining unit and solid component treatment and recovery unit.The system can be carried out according to different requirements.Customized process selection，the complete elimination of sewage to the adjacent water discharge，to maximize the recovery of water and get high-purity softened water，low energy consumption，and can achieve the recycling of salt resources.

coal chemical industry；high salinity wastewater；resource utilization；evaporation；crystallization

X703

B

1003–6490（2016）10–0102–02

2016–09–30

陳存根（1981—），男，江蘇興化人，工程師，主要從事污水處理與生態(tài)治理技術(shù)研究與項(xiàng)目管理工作。