高平化工高鹽度廢水治理技術研究

張勇

東營經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)管委會 山東東營 257091

目前在我國的工業(yè)廢水中，高鹽度廢水的排放量占比已經(jīng)超過5%，且這個比例還在不斷上升，這是化工高鹽度廢水處理問題受到重視的關鍵。高鹽度廢水指的是含鹽量超過1%的廢水，由于這些高濃度鹽離子的存在會影響微生物的滲透壓和電解質(zhì)平衡，對微生物形成毒害影響，因此，高鹽度廢水超標排放會影響自然水體中的微生物生存，影響自然水體生態(tài)鏈完整，處理過程中也會壓抑生物類處理技術的效果，影響出水水質(zhì)。

1 化工高鹽度廢水的主要來源

隨著工業(yè)生產(chǎn)領域的持續(xù)發(fā)展，化工產(chǎn)品的種類日益增多，生產(chǎn)量不斷攀升。在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，就會伴隨著含鹽廢水的產(chǎn)生，普通的洗滌、沖洗廢水屬于低鹽廢水，其中的含鹽量不會對微生物產(chǎn)生毒害，反而能夠幫助微生物調(diào)節(jié)滲透壓平衡和電解質(zhì)平衡；化學反應生成的廢水屬于高鹽廢水，其中的含鹽濃度對微生物有很強的毒害效果。比如：制藥行業(yè)中，對藥物成分進行提純時，就會伴隨著高鹽度廢水的產(chǎn)生；又比如：紡織印染工業(yè)中，染料的使用環(huán)節(jié)就會排出含鹽量較高的廢水，且不同的染料、不同的使用方法所產(chǎn)生的高鹽度廢水中所含污染物種類不同，這也是印染廢水處理難度高的重要原因。高鹽度廢水在治理技術上有一定的差異，主要原因在于高鹽度廢水的熱值，比如焚燒法可應用于高熱值廢水，若應用與低熱值高鹽度廢水就需要額外補充熱值，治理成本拉升。目前常用于高鹽度廢水處理的工藝大多與電能有關，每年我國在高鹽度廢水治理中的耗電量大約占總發(fā)電量的1%，且持續(xù)上升。研究和應用低能耗高鹽度廢水治理技術是水處理領域的重要課題。

2 生物類技術不適合處理高鹽度廢水的原因

2.1 Cl-離子濃度過高會毒害細胞

高鹽度廢水中普遍含有較高濃度的Cl-離子，在這樣的環(huán)境中，細胞容易出現(xiàn)鹽析反應，即從細胞內(nèi)脫出大量的水分，影響細胞的正?；顒?。在細胞大量脫出水分的同時，部分Cl-離子會在交換的作用下進入細胞內(nèi)部，影響細胞脫氫酶的活性，進一步對細胞形成毒害影響。

2.2 廢水鹽度高影響細胞滲透壓

對于微生物而言，良好的滲透壓是生存的必要基礎。滲透壓保持在一個合理范圍內(nèi)，能夠為微生物從生存環(huán)境中攝取水分、營養(yǎng)物質(zhì)和排除廢棄物提供基礎，不會造成水分和營養(yǎng)攝入不進、廢棄物排放不出的困境，是微生物保持活力的關鍵。高鹽度廢水中由于大量的鹽類物質(zhì)存在，加大了微生物外部生存環(huán)境的液體濃度，會導致微生物細胞內(nèi)的水分向外部流動，容易造成微生物脫水，甚至死亡。

2.3 高鹽度廢水浮力大

在高鹽度廢水處理過程中若采用生物類技術，勢必要微生物與廢水中污染物接觸后方能進行處理。但高鹽度廢水中含鹽類物質(zhì)濃度高，廢水整體的浮力大，廢水中的微生物容易上浮。目前，我國生物類水處理環(huán)節(jié)中多在池體中下部設置污泥通道，上部則是上清液離開池體的通道，當微生物上浮時，勢必會造成微生物的流失。這樣不僅不利于生物類處理技術的實施，還會增加廢水處理過程中的微生物補充頻率和補充量，增加廢水處理的成本。

3 化工高鹽度廢水治理技術

3.1 混凝沉淀法

混凝沉淀法中發(fā)揮作用的主要是混凝劑，混凝劑具備電解質(zhì)特性，能夠與廢水中的膠體形成電解中和反應形成固體沉淀，后經(jīng)過過濾處理可有效降低高鹽度廢水中的污染物含量。高鹽度廢水中常見的懸浮顆粒物、膠體等物質(zhì)均能通過這種方式進行有效沉淀和處理。

3.2 多效蒸發(fā)結(jié)晶法

高鹽度廢水之所以對生物類技術限制很大，是因為廢水中含有的各類鹽物質(zhì)，造成了微生物的滲透壓不平衡，形成了鹽析、脫水現(xiàn)象，對微生物形成了毒害。而蒸發(fā)結(jié)晶是一種利用物質(zhì)的物理性質(zhì)進行污染物與水體分離的技術，通過蒸發(fā)來帶走接近純凈的水，冷凝后這部分水可以重新投入使用，有效降低化工生產(chǎn)的耗水量；蒸發(fā)后的高鹽度廢水接近飽和狀態(tài)，部分鹽類物質(zhì)從廢水中以結(jié)晶的方式析出，可通過過濾裝置回收，實現(xiàn)高鹽度廢水中污染物與水體的分離。通常情況下，一次蒸發(fā)結(jié)晶過程并不能夠達到分離鹽類物質(zhì)的全部目的，需要多次蒸發(fā)結(jié)晶過程，因此，這種技術也被稱為多效蒸發(fā)結(jié)晶法。

3.3 焚燒法

焚燒法常見于高熱值、高鹽度有機廢水的處理應用，這類廢水中不僅擁有大量的鹽類物質(zhì)，還擁有大量的有機物，卻又難以讓生物類技術發(fā)揮作用。焚燒法應用過程中，一般先要進行廢水的酸堿度中和調(diào)節(jié)，并過濾掉大顆粒的懸浮物，然后進行廢水的霧化，霧化后的廢水進入焚燒爐發(fā)生氧化反應，可以實現(xiàn)對廢水中有機物的分解處理。但焚燒法存在廢氣污染，因此，應用焚燒法時需要在焚燒爐后添加廢氣收集、處理環(huán)節(jié)，否則相當于將廢水污染轉(zhuǎn)化為廢氣污染，污染程度依舊不容小視。

3.4 電解法

高鹽度廢水中含有大量的鹽類物質(zhì)，導電性十分優(yōu)秀，這為電解技術的應用創(chuàng)造了條件。在外加電場的作用下，高鹽度廢水中的陰陽離子會靠近陰陽極，發(fā)生氧化還原反應，從而實現(xiàn)污染物分解和COD值降低。比如，Cl-離子在陽極附近放電反應被還原，產(chǎn)生物回收后還可應用與化工生產(chǎn)。

4 結(jié)語

高鹽度廢水是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要產(chǎn)物，也是工業(yè)廢水處理中的一大難題?，F(xiàn)代環(huán)保領域中，生物類處理技術是發(fā)展的主要方向，然而生物類處理技術偏偏在高鹽度廢水中難以發(fā)揮作用，高鹽度廢水的處理基本依靠物理、化學技術來實現(xiàn)。但物理、化學技術大多具有效果較差、成本較高等劣勢和不足，因此，需要環(huán)保領域研究人員將高鹽度廢水的處理技術作為研究主要方向，早日研發(fā)高能效、低成本、低消耗的高鹽度廢水處理技術及設備。