化工行業(yè)高鹽度廢水的產(chǎn)生及治理

王俊 杜嬙(湖北天泰環(huán)保工程有限公司，湖北 武漢 430070)

0 引言

高鹽度廢水一般指的就是水中含鹽量超過1%的廢水，而且水中還會含有多種有機物成分。

由于化工產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的高鹽度廢水大多經(jīng)歷了不同的生產(chǎn)工序，在反應(yīng)過程中生成的含鹽水或會進入企業(yè)污水收集系統(tǒng)，根據(jù)對各類化工企業(yè)的調(diào)研，企業(yè)高濃度廢水中的鹽類主要以氯離子，硫酸根離子，鈉和鈣離子為主，另外還有微量的鎂離子、鐵離子、硝酸根離子等。在大自然界微生物的生長過程中，雖然非常需要這些離子的存在，并且會因為這些離子能夠在微生物的生長發(fā)展過程中，這些鹽離子可以幫助微生物維持電解質(zhì)和滲透壓平衡，為微生物的生長提供給你適宜的化學環(huán)境。適量的濃度會對微生物的生長產(chǎn)生良好的促進作用，但當這些離子濃度過高時，產(chǎn)生的作用就會變成消極的，過高的鹽度會抑制微生物的生長，嚴重時甚至還會對其產(chǎn)生毒害作用。

以污水處理中高鹽水對活性污泥的影響為例，因為高鹽度廢水中的鹽濃度大多都是非常的高，這種情況就會導致滲透壓變高，那么很多微生物細胞就會發(fā)生脫水的現(xiàn)象，會引起細胞質(zhì) 壁分離，從而對微生物的生長產(chǎn)生一定的消極阻礙作用；而高鹽度廢水中含量屈居前列的氯離子，在濃度過高時會使水環(huán)境中的滲透壓過高，破壞微生物的細胞膜和微生物內(nèi)的活性酶，導致微生物活性降低，甚至失效，另外雖然許多生物自身都存在著一定的處理、自凈功能，但當存在的廢水中鹽濃度過高時，會出現(xiàn)很多活性污泥分散漂浮在水面，隨著污水的流動而流入污泥池或被過濾掉，從而降低了污水處理效率，且流失的污泥對外環(huán)境也將產(chǎn)不良的影響。同時，廢水產(chǎn)生量也迅速增大，給當前的廢水處理與回收利用技術(shù)帶來了巨大的挑戰(zhàn)?；て髽I(yè)的廢水如超標排放，勢必會對外環(huán)境，尤其是土壤、地表水體造成嚴重的污染，治理和修復(fù)的成本極高。

化工生產(chǎn)過程中，一般廢水的產(chǎn)生量較大，廢水的種類繁多，按濃度可以分為低濃度廢水和高濃度廢水，低濃度水一般為洗滌水，沖洗水；高濃度廢水一般指化學反應(yīng)生成的水。上述廢水需要分質(zhì)處理。對于高鹽廢水，很多企業(yè)現(xiàn)行的方式是以稀釋方法降低濃度，這種方法不但不能真正減少污染物的排放總量，而且會使得企業(yè)污水處理的成本增高。同時，含鹽廢水的排放，也是造成地表水生態(tài)惡化(富營養(yǎng)化)和地下水鹽堿化的重要原因之一。我國對環(huán)保的重視程度，已可以做到基本零排放，受治理技術(shù)條件與企業(yè)運行成本限制，我國與發(fā)達國家相比，尚存在一定的差距。

1 廢水的來源

高鹽度的廢水在生產(chǎn)過程以及我們?nèi)粘Ｉ钪械膩碓词鞘謴V泛的。

1.1 高污染行業(yè)高鹽廢水的產(chǎn)生

隨著社會發(fā)展和生活條件提高，各類化工產(chǎn)品的品類繁多，層出不窮，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的高鹽度廢水。比如化工行業(yè)，在新興化學物質(zhì)的生產(chǎn)過程中，會因為各種化學物質(zhì)的性質(zhì)不同而使用不同的提純或者混合方式，進而就會產(chǎn)生含鹽濃度各不相同的廢水；再比如制藥行業(yè)，因為現(xiàn)在科學技術(shù)的發(fā)展一直呈上升趨勢，所以對于新興藥品研究的腳步從未停止，針對各種病癥的不同治療方案多次對藥品進行試驗研究，所以在每一種新興藥品的研發(fā)過程中，都是既有好處又有壞處的，而產(chǎn)生大量的高鹽度廢水就是在多種壞處中最為顯著的一項。再比如隨著近些年來我們國家的紡織工業(yè)在一定程度上的迅速發(fā)展，導致其生產(chǎn)過程中必不可少的原料之一染料的使用量就一直在呈大幅度上升的趨勢。而染料在發(fā)揮自己的作用以后，產(chǎn)生了大量毒性或者含鹽度極高的有害物質(zhì)，當這些物質(zhì)排放到水中后，就會產(chǎn)生大批量的工業(yè)高鹽度廢水。且因為用途不同而使用了不同種類和性質(zhì)的染料，再加上使用的生產(chǎn)工藝和手法的不同，因而對該種廢水的處理面臨非常大的難題，既需要滿足生態(tài)環(huán)境對于水資源的使用與排放要求，又不能影響染料的日常使用和化工產(chǎn)業(yè)的正常運行。除此之外，還存在很多其他的行業(yè)在拓展產(chǎn)品范圍和企業(yè)規(guī)模的過程中，也必將產(chǎn)生大量的高鹽度廢水。

1.2 海水資源利用行業(yè)高鹽廢水的產(chǎn)生

因為水資源在世界絕大多數(shù)地區(qū)都是屬于稀缺資源，許多企業(yè)就會為了增強水資源的循環(huán)利用率而加大了水資源的使用范圍和使用環(huán)節(jié)。比如在我國的很多沿海城市，因為靠近大海，海水資源較為充足，所以他們就會在進行工業(yè)生產(chǎn)時優(yōu)先選用海水，但眾所周知，海水中的含鹽量是非常大的，所以雖然一些地方充分利用了海水，并把海水用于一些消防、沖洗廁所和道路等方面，但在海水發(fā)揮作用的同時，會有相應(yīng)的污水產(chǎn)生，而這些污水由于是在含鹽量極高的海水中水分子揮發(fā)以后的剩余物，所以會在事后處理方面面臨困難，一旦處理不當就會產(chǎn)生大量的有毒物質(zhì)，污染我們賴以生存的生活環(huán)境。

1.3 高鹽廢水治理過程中的二次污染

在人們了解廢水的環(huán)境危害后，國家政策環(huán)保要求企業(yè)必須會對廢水的處理采取一定的措施。而在廢水中添加水處理劑(絮凝劑等)或者通過加入酸、堿來中和某些化學物質(zhì)從而產(chǎn)生化學反應(yīng)，再經(jīng)物理沉淀，以去除某些有毒有害的污染物質(zhì)，上述通常會是廢水處理的優(yōu)先選擇方式。此外為了回收鹽度較低的水而產(chǎn)生的濃縮液，也會在一定程度上增加可溶性鹽類的濃度，從而形成更多的高鹽度廢水。而且，與普通行業(yè)生產(chǎn)過程中或者海水利用過程中而簡單產(chǎn)生的那些高鹽度廢水相比，這種情況產(chǎn)生的含鹽廢水的破壞性會更大，對環(huán)境也會產(chǎn)生更嚴重的危害作用。

2 高鹽度廢水處理方法

隨著高鹽度廢水對生態(tài)環(huán)境和生物生存的產(chǎn)生的消極影響不斷地被人們所熟知，人們也在針對此類危險現(xiàn)象的發(fā)生采取一些適當?shù)拇胧?。但如果為了?jié)省時間，而采取直接稀釋高鹽度的廢水的方法來減少或降低廢水的危害也是不夠妥當?shù)?，因為這樣會一方面降低水資源的利用效率，導致本就稀缺的水資源更加沒有辦法得到有效的利用；另外如果高鹽度廢水直接進入到地表水系統(tǒng)中，會破壞河流生態(tài)系統(tǒng)的平衡，如影響魚類三場的水質(zhì)，導致一些珍稀魚類的生存環(huán)境受到破壞，影響魚類生存；對于一些閉塞的湖泊水系，更有可能造成其富營養(yǎng)化嚴重，水體水質(zhì)不達標。除此之外，無機鹽濃度過大會對生態(tài)系統(tǒng)中存在的各類微生物產(chǎn)生有害作用，嚴重時還會導致微生物的逐漸死亡以及生態(tài)環(huán)境中污泥量的減少。因此，為避免這些情況的發(fā)生，在對這類高鹽度廢水的處理過程中就需要采取單獨的措施進行處理。

2.1 中和法

由于高鹽度廢水中某些離子的含量較高，所以在確定這些廢水無其他的使用價值之后，企業(yè)往往會選擇中和的方法來對這些高鹽度廢水進行處理，這種方法主要是化學處理方法，通過將有關(guān)化學物質(zhì)的pH值進行調(diào)節(jié)，添加合適的酸堿化學藥劑，通過發(fā)生化學反應(yīng)使其生成其他物質(zhì)，來有效的減少廢水中的某些離子含量從而降低其含鹽濃度，能夠在廢水的排放時，有效減少酸堿度對水環(huán)境的污染。

2.2 混凝沉淀法

混凝法主要指的是把某些特殊物質(zhì)混合形成的混凝劑添加到因工業(yè)生產(chǎn)過程而產(chǎn)生的高鹽度廢水中，由于混凝劑的電解質(zhì)特性，混凝劑中的帶電離子與廢水中的膠體發(fā)生電解中和反應(yīng)，從而能夠在反應(yīng)結(jié)束后結(jié)合形成很多固體沉淀。而高鹽度廢水中非常常見的細小懸浮顆粒和其他氮磷物質(zhì)等都能夠通過這種方式得到很有效的處理。

2.3 氧化還原法

由于高鹽度廢水中某些有害的化學物質(zhì)的存在，所以在具體的處理過程中，可以根據(jù)化學物質(zhì)的具體特性來選擇通過化學反應(yīng)中的氧化還原方法進行有效處理。這種處理的基本要求就是通過把高鹽度廢水中的有害因子通過氧化還原的化學反應(yīng)，形成化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，對環(huán)境危害較小的一種化合物。

2.4 多效蒸發(fā)法

多效蒸發(fā)是通過幾組串聯(lián)的蒸發(fā)設(shè)備，通過蒸汽和冷凝的方式，使廢水中的鹽物質(zhì)提取出來。其中低溫多效蒸發(fā)結(jié)晶是常用的節(jié)能的方式之一。在化工生產(chǎn)中，常見濃縮結(jié)晶的工藝，也是利用的多效蒸發(fā)裝置，因此，在生產(chǎn)中，多效蒸發(fā)是一種高效的、節(jié)能的工藝。

通過多次蒸發(fā)和冷凝，低濃度的接近純凈的水可匯集后重復(fù)利用；高濃度的鹽物質(zhì)可在最后效達到飽和狀態(tài)行程及結(jié)晶，一般5～8效可完成整個過程，由于過程中使用蒸汽、電能、設(shè)備，因此企業(yè)一般會在凈化效率和節(jié)能降耗的選擇上達到平衡。

2.5 焚燒法

焚燒法適用于熱值較高的高濃度有機廢水，一般適用于協(xié)同處理焚燒。要對廢水的成分、熱值、產(chǎn)生周期、產(chǎn)生量進行檢驗分析，如對濃鹽水進行分類，進行酸堿中和預(yù)處理，并且濾除大顆粒的懸浮物等，符合焚燒標準的情況下，可與有相關(guān)資質(zhì)企業(yè)簽訂處置協(xié)議。其工藝是將高濃度的鹽水，霧化后噴灑入爐腔內(nèi)部，經(jīng)過汽化，氧化等一系列復(fù)雜的化學反應(yīng)，將含有有機物的廢水消耗分解成自然界中常見的二氧化碳和水蒸氣，以及化學性質(zhì)較為穩(wěn)定的無機物，以灰塵或者固體灰分的形式存在。

焚燒法屬于末端處置，其污染物主要是燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣，焚燒企業(yè)會按要求對煙氣做凈化處理，濃度和含量達標后方可排入環(huán)境空氣中。

3 結(jié)語

作為化工企業(yè)污染物的重中之重，高濃度含鹽廢水，企業(yè)應(yīng)真正的投入土建保證污水處理規(guī)模、投入研發(fā)污水治理工藝、加強日常運維管理工作，實現(xiàn)節(jié)能減排。化工行業(yè)需要不斷應(yīng)對時代變化而努力發(fā)展提高，處理高鹽度廢水的措施也需要根據(jù)企業(yè)需求推陳出新，進行不斷的實驗研究和實踐案例，來不斷加強對于高鹽廢水的有效處理，減少廢水中鹽濃度的含量。

處理好化工高鹽廢水，提高企業(yè)內(nèi)部廢水的回收利用率和重復(fù)使用率，既可以減少廢水的排放量，節(jié)約企業(yè)的排污稅，也可以減少環(huán)境污染，人們的生活環(huán)境將得到日益改善。