鹽水治理論文：略談煤化工鹽水治理技術
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本文作者：張國梁作者單位：神華寧夏煤業集團煤炭化學工業分公司
1熱蒸發技術
熱蒸發技術主要針對含鹽量在4%（質量分數）左右或更高濃度的含鹽廢水進行蒸發濃縮的工藝，其特點主要表現在：①一般使用物理方法進行蒸發濃縮，有時可見化學法（焚燒、高級氧化等）；②廢水處理量普遍不大，有的甚至很小；③處理成本和能耗普遍較高；④固廢產生量大，成分復雜，無法有效回收再利用等。熱蒸發技術主要有多效蒸發、機械壓縮再蒸發、膜蒸餾等技術。（1）多效蒸發（MED）技術多效蒸發是讓加熱后的鹽水在多個串聯的蒸發器中蒸發，前一個蒸發器蒸發出來的蒸汽作為下一蒸發器的熱源并冷凝成為淡水，每一蒸發器稱作“一效”。一般情況下，循環蒸發器的串聯個數（效數）在3~4個。根據工藝條件的不同，其工藝流程主要有并流法、逆流法、平流法、混流法四種。在廢水處理上，多效蒸發主要適用于高鹽份、高有機物含量廢水的單獨處理，同時配合膜技術實現全范圍的“零排放”工藝。（2）機械壓縮再蒸發（MVR）技術利用高能效蒸汽壓縮機壓縮蒸發系統產生的二次蒸汽，提高二次蒸汽的熱焓，并將二次蒸汽導入原蒸發系統作為熱源循環使用[4]。該技術大幅度降低了蒸發器生蒸汽的消耗量，補充的生蒸汽也僅用于系統熱損失和進出料溫差所需熱焓的補充，節能效果相當于十效蒸發系統，是目前國際上應用較為廣泛和先進的蒸發器技術。（3）膜蒸餾（MD）技術膜蒸餾是一種以蒸汽壓差為推動力的新型分離技術，即通過冷、熱側相變過程，實現混合物分離或提純。與傳統蒸餾方法和其他膜分離技術相比，該技術具有運行壓力低、運行溫度低、分離效率高等優點，可充分利用太陽能、廢熱和余熱等作為熱源。根據膜下游側冷凝方式的不同，膜蒸餾技術可劃分為接觸式、空氣隙式、氣掃式和真空膜蒸餾四種形式[5]。近些年來，膜蒸餾技術得到了一定程度的發展，但仍然存在著與膜分離技術相同的問題，如：膜污染、結垢堵塞等，應用領域還不是很廣泛，可商業化運行的技術難題仍需進一步解決。
2膜分離與熱蒸發組合技術
隨著國家及地方針對煤化工廢水排放的環保政策與要求的不斷深化，高鹽水處理的工藝組合技術得到了較快的發展與研究，正向多樣化、可協同處理的成熟路線穩步發展。該組合工藝最大的優點在于工藝的選擇性多，水質適應性好，可根據脫鹽規模大小、水質要求、地理氣候條件、技術與安全性、投資來源與管理體制等實際條件形成不同的處理方法。該工藝主要采用了石灰石軟化、超濾、反滲透、熱蒸發組合技術。其中，石灰石軟化預處理工藝增加了PAM加藥系統、高效沉淀器、中和池及二次過濾系統，可進一步提高析出鹽分的絮凝、沉降與分離，并具有一定程度的CODcr去除能力。超濾與反滲透的工藝組合是目前普遍采用的除鹽技術，處理效果明顯，運行較為穩定，適用于TDS＜6000mg/l的含鹽廢水的再處理、再利用，回用水率可達70%以上，膜使用壽命可達3年。外排的濃鹽水可通過DM（蝶式振動膜）裝置進行回收再利用，其最大優勢在于膜污染控制效果好、水質適應性強、能耗較低，污水回收率最高可達85%以上，并同時設置了機械壓縮再蒸發系統和鹽分離器，使鹽水得以完全分離，達到“近零排放”的處理需求。
高鹽水處理存在的主要問題[6]
高鹽水處理的主要問題有以下幾個方面：（1）膜及蒸發系統污堵與腐蝕問題的解決。引起膜及蒸發系統污堵和腐蝕的主要原因是膠體物質、微生物及無機鹽分別在膜表面進行沉積、生長、結晶以及高濃度氯離子和低PH值水質所致。雖然目前也采取了一些控制手段，但從根本上解決此類問題的方法還不成熟，絕大部分尚處于研究階段。（2）技術應用生產成本的控制。不論是膜分離技術還是熱蒸發技術，都存在著高投入、高消耗、高能耗的突出問題，高鹽水處理的經濟代價是巨大的。可以簡單地說，目前解決高鹽水排放的方法主要是以較多的能源消耗換取污染物的減排。因此，使高鹽水處理系統能夠真正運行下去，必須考慮其運行成本。據有關資料顯示，因其鹽分高低等特點，處理1m?高鹽水的綜合成本約在5~20元不等。（3）固體廢棄物“三化”（減量化、資源化、無害化）問題的解決。高鹽水摘要：高鹽水處理已成為當今現代煤化工產業發展的重要問題之一，是實現廢水“零排放”亟待解決的關鍵問題。本文主要介紹了國內外典型的高鹽水處理技術，并對高鹽水處理存在的主要問題進行簡要分析與探討，以供今后高鹽水處理工藝應用參考或借鑒。的“零排放”只是把溶解在廢水中的污染物進一步進行了濃縮，并以固體的形式從系統中轉化出來。整個工藝過程中，污染物并沒有得到減量化處理，而是把污染物從一種形態轉化為另一種形態。由于鹽分的復雜性，分離較為困難，產生的固體廢棄物的危險特性也尚無明確論證，處置方法不當，將會造成二次污染，這些問題仍需進一步進行確認。（4）高鹽水生化預處理工藝的選擇。當含鹽廢水中TDS＞10000mg/l，需要對CODcr進行處理時，工藝選擇往往非常困難。由于高濃度鹽與有機物的存在，一般的生化處理工藝將不再作為主導工藝進行選擇，此時的微生物受到了生物抑制作用的影響，絕大部分破裂死亡。為此，新型嗜鹽菌的馴化與培養工藝被廣泛開發，但由于其受水質波動的影響很大，污泥的活性恢復時間較長，整個技術的規模化應用還不是很成熟。其他的預處理處理方法因生產成本、工程問題等原因，在國內工業化應用的技術還不多[7]。
