马玉琴
国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司
身份证号码; 62222619851120****
摘要:随着环保要求的提高,传统方法处理污水越来越难达到排放要求,新兴的MVR技术结合传统工艺将使处理效果有效提高。介绍了目前关于MVR的研究,并指出了当前使用MVR技术处理废水的主流模式以及未来的发展方向。其中着重介绍了MVR结合生化技术和电渗析技术和DTRO膜技术处理高含盐废水、MVR技术在火电厂中处理高含盐废水的过程以及这些技术的优缺点。MVR技术非常具有实用意义,符合低碳环保的要求,有助于实现经济的可持续发展。
关键词:MVR技术;高含盐废水;废水处理;环境治理
前言
近几十年来,我国经济腾飞,工业不断发展但也导致了一些环境问题,如水资源短缺和污染的问题突出。一些地区水污染导致环境恶化,当地人民生活质量因此下降,甚至因此患病。处理好污水问题有利于社会健康发展,促进全面小康,助力国家发展转为高质量经济增长并惠及子孙。高含盐废水是水污染处理的重要部分。
1高含盐污水的概念及产生原因解析
我们所称的高含盐污水是指由大量有机物以及3.5%质量分数以上的可溶解性固体构成的污水,这种高含盐污水同时含有高浓度的可溶性无机盐,例如:Ca,此类污水中的无机盐含量的高低也直接影响的水质,这将会导致此类污水的渗透压发生极大改变,一旦高含盐污水排放到环境中区,将会对土壤、地表水、地下水产生严重破坏,也会对水环境中的生物带来灾难。研究表明:当污水的含盐质量分数超过5%时,会导致水质中的微生物、细菌等质壁分离或丧失活性,此类污水在进行传统的污水处理时,处理速度较为缓慢且处理过后的高含盐污水并不具备二次利用的价值。因此,石油化工行业产生的高含盐污水的处理成为当前化工企业的难点之一。
2高含盐污水的特点
石油化工产业产生的高含盐污水成分较为复杂,为污水处理带来了诸多困难,基本具备以下几个特点。
(1)含盐量高,危害大。据调查,高含盐污水中的钙盐、铁盐含量较高,此类污水经过原油处理系统时,一方面将超出企业内的污水处理系统负荷,影响整个企业的污水处理效率,导致污水无法尽快达标排放。另外,高含盐污水的盐浓度过高也会引起污水处理系统内积累过多的污垢,导致污水处理管道堵塞,降低设备的使用寿命。
(2)有机物含量高。在石油化工企业炼油时的电脱盐流程中,水与原油直接接触,因此,排放的污水中将会携带大量的油类物质,导致污水中的有机物含量较高,为污水处理系统增加了较重的负荷。
(3)含盐污水的含盐浓度波动大。由于产生含盐废水的节点较多,造成产生的含盐废水浓度波动大,导致污水的水质更加复杂,增加了处理难度,企业需要根据不同的浓度合理利用污水处理设备,确保污水达标后排放。
3高含盐污水的处理技术
通过分析高含盐污水的产生原因以及性质特点,科研人员研发出了多种高含盐污水的处理技术,以便适用于不同性质的污水处理。目前常用的高含盐污水处理技术主要分为物理化学法、生物处理法等。
3.1物理化学法
3.1.1反渗透法
反渗透法,即反渗透膜技术,这是一种以渗透压差作为动力的一类膜分离污水处理方法。具有以下优点:投资较少,能耗低,能够高效达到深度除盐的目的,且除盐后的反渗透水水质较为干净,能够进行二次利用,为企业节约大量水资源,节水效果显著。
3.1.2零排放法
零排放法是指将反渗透法和蒸馏结晶法结合在一起的污水处理方法,采用此类污水处理方法的污水二次利用率高达97%以上,具有高效处理的优点。零排放法采用加热装置,使添加进污水中的部分溶剂汽化并吸附盐类物质达到去除的目的。
3.2生物处理法
生物处理法的也是现如今各大石油化工企业常用的污水处理方法之一,具有高效处理的优点,但由于含盐废水中的钠离子、钙离子、氯离子和硫酸根离等无机离子对生物有较强的抑制作用,采用生物处理法常常无法达到理想的效果。
ICBTM生化处理法:为了弥补石油化工企业中产生的高含盐污水采用生物处理法时的缺陷,我国的研究人员以及各国学者进行了大量研究实验,发现了在高含盐水质环境中仍然能够对有机物进行分解的耐盐微生物或嗜盐微生物,通过采用这些微生物对污水进行处理,从而提高污水的处理能力。该方法采用了固定膜好氧ICBTM生化处理装置,装置的反应器间隔内填料并安装高效曝气器,填料上附着了大量的高效分解菌种,这些经过特殊挑选的耐盐高效降解菌,能够对难降解的高含盐污水进行降解已达到快速处理并达标排放的目的。
3.3MVR技术处理高含盐废水
高盐废水是指总含盐质量分数≥1%的废水。这类废水直接排到外界会对自然生态造成很大损害。高含盐废水会使水质不达标,而且会使耕种的土地含盐量升高,不利于作物生长,间接损害农业发展。高含盐废水比普通污水更难处理,其高盐度还会严重影响相关处理设备的运行与使用年限。处理污水的方法主要有结晶法、反渗透法、膜技术、生物处理、电解等。膜工艺处理效果较好,但是处理的废水量少;电解法对有机物没有效果;生物处理适用范围广,但处理效果不佳。因此,很多高含盐废水的处理常使用蒸发结晶技术,常用的蒸发结晶技术有机械蒸汽再压缩蒸发(MVR技术)、多效蒸发、降膜式蒸发等。由于MVR技术具有能量消耗低、自动化程度高等优点,被广泛应用在高含盐废水处理领域。
MVR工艺能有效地处理浓缩废水,蒸发过程可压缩两次蒸汽。这样不仅能提高压缩效率,还能提高热能储量。压缩后再输送到加热室里进行二次蒸发,实现能源循环利用,从而提高热效率,降低设备对外部热源的要求,并且降低动能消耗。与其他类型的蒸发技术相比,MVR技术采用单效运行的方法,滞留时间不长,可减少占地面积和能耗、节省冷凝水,总的来说运行成本较低、实用性高。
(1)MVR技术结合生化处理。先对含盐废水进行预处理,再用MVR技术蒸发结晶,接着进行氧化还原处理和生物处理,如用菌类微生物处理,最后进行压缩过滤分离。
(2)MVR技术结合酸碱调节法。预先调节废水的pH;然后使用MVR技术蒸发脱盐,分离出冷凝水和浓水;接着对浓水进行母液浓缩分离成有机固态物;再对剩下的清液进行浓缩固相,洗涤后形成盐产品。使用这种方法处理高含盐废水可以转化出一定量的盐产品。
(3)MVR结合DTRO膜。膜界公司研发出了一套DTRO膜+MVR蒸发废水零排放技术。先对废水进行多级生化处理;然后经过四次RO膜过滤,分别是一级卷式RO膜过滤、二级卷式RO膜过滤、75kg级DTRO过滤、120kg级DTRO过滤;最后进行结晶蒸发。但这种技术只适合处理少量废水。
(4)MVR结合电渗析和生化技术的方式。例如中天恒远公司的污水处理方式:先将有机物和盐分初步分离。在废水经过格栅时除去大颗粒物,再用电渗析进行分离。其浓水用MVR进行蒸发,然后使用微生物处理,最后进入沉淀池固液分离。这种方式减少了外部蒸汽的使用,减少了运行费用。若单使用微生物技术,虽成本较低,但一次处理的废水量低而且效率不高,并受高含盐废水中有机物影响较大。若微生物处理结合MVR技术和电渗析技术,处理效果会更佳。
结束语
在我国现代化建设的发展中,石油化工产业的发展壮大也导致了工业废水的大量产生,污水处理成为石油化工企业可持续发展的亟待解决的问题。目前,水资源的短缺现象不断加剧,环境保护成为我国对企业的重要要求。
参考文献:
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