废水盐度的处理方法范例(3篇)

daniel 0 2024-10-12

废水盐度的处理方法范文

[关键词]氟酸性;废水;治理与利用

中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)02-0000-01

一、前言

含氟酸性废水的治理与利用是随着科技水平不断发展而发展起来的一门新兴技术。经过几十年的不断发展,目前含氟酸性废水的治理方法已被广泛的利用,成为一门实用的技术。

二、含氟酸性废水的介绍

1、氟化物的来源

在航空发动机零件表面加工生产中,大量HF(还有部分NaF、NH3HF、NaSiF6等)用来清洗及腐蚀零件等,起反应产物主要是F-离子。氟化物槽液使用一段时间后,其有效成分逐渐降低,调整后达不到工艺要求时,槽液将报废排放。报废的槽液浓度高无法处理,只能分若干次投入漂洗水中,随漂洗水一同处理。

2、氟化物通常处理方法

氟化物通常采用钙沉淀法,化学反应方程式:Ca2++2F-=CaF2,由于CaF2的溶解度是16mg/L,即使加入过量的Ca2+,使Ca2+生成CaF2,理论上还是有8mg/L的F-存在于溶液中。在生产上,处理含氟废水,含氟量能处理到15~20mg/L,要使含氟废水处理到10mg/L内的排放标准,就需要对含氟废水进行深度处理。

三、含氟酸性废水处理的方法

1、沉淀法

(一)、化学沉淀法

化学沉淀法主要应用于高浓度含氟废水处理,采用较多的是钙盐沉淀法,即石灰沉淀法,通过向废水中投加钙盐等化学药品,使钙离子与氟离子反应生成CaF2沉淀,来实现除去使废水中的F-的目的。该工艺简单方便,费用低,但是存在一些不足。处理后的废水中氟含量达15mg/L后,再加石灰水,很难形成沉淀物,因此该方法一般适合于高浓度含氟废水的一级处理或预处理,很难达到国标一级标准。另外,产生的CaF2的沉淀包裹在Ca(OH)2颗粒的表面,因此不能被充分利用,造成浪费。

近年来,一些专业人士对工艺进行了大量的研究,在加钙盐的基础上,加上铝盐、镁盐、磷酸盐等,除氟效果增加的同时提高了利用率。在加石灰的基础上加入镁盐,通过石灰与含镁盐的水溶液作用,生成氢氧化镁沉淀实现对氟化物的吸附。在废水中加入硫酸铝、明矾等铝盐,与碳酸盐反应生成氢氧化铝,在混凝过程中氢氧化铝与氟离子发生反应生产氟铝络合物,生产的氟铝络合物被氢氧化铝矾花吸附而产生沉淀。另外,可以在水中加入氯化钙、复合铁盐作混凝剂和高分子PAM作絮凝剂,在不增加现有设备处理设备的基础上,提高了废水处理效果。

(二)、混凝沉淀法

混凝沉淀法是通过在水中加入铁盐和铝盐两大类混凝剂,在水中形成带正电的胶粒,胶粒能够吸附水中的F-而相互并聚为絮状物沉淀,以达到除氟的目的。混凝沉淀法一般只适用于低氟的废水处理,一般通过与中和沉淀法配合使用,实现对高氟废水的处理。由于除氟效果受搅拌条件、沉降时间等因素的影响,因此出水水质会不够稳定。

铁盐类混凝剂一般需要配合Ca(OH)2使用,才能实现高效率,并且处理后的废水需要用酸中和后才能排放,因此工艺比较复杂。铝盐除氟法是在水中加入硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝等的铝盐混凝剂,利用Al3+与F-的络合以及铝盐水解后生产的A1(OH)3矾花,去除废水中的F-,效果不错。由于药剂投加量少、成本低,并且一次处理后出水即可达到国家排放标准,因此铝盐混凝沉降法在工业废水处理中应用较为广泛。

2、吸附法

吸附法是将装有活性氧化铝、聚合铝盐、褐煤吸附剂、功能纤维吸附剂、活性炭等吸附剂的设备放入工业废水中,使氟离子通过与固体介质进行特殊或常规的离子交换或者化学反应,最终吸附在吸附剂上而被除去,吸附剂还可通过再生恢复交换能力。为了保证处理效果,废水的pH值不宜过高,一般控制在5左右,另外吸附剂的吸附温要加以控制,不能太高。该方法一般用于低浓度含氟废水的处理,效果十分显著。由于成本较低,而且除氟效果较好,是含氟废水处理的重要方法。

3、其他方法

除了上述两种比较常用的方法外,还有一些方法虽然没有被普遍应用,但是已经成为行业人士研究的对象,在一些特种含氟废水处理中取得较好的效果。其中包括离子交换法、电渗析、反渗透膜法等方法。反渗透技术借助比渗透压更高的压力,使高氟水中的水分子改变自然渗透方向,通过反渗透膜被分离出来,先主要应用于海水淡化和超纯水制造工艺中。当前使用的反渗透膜主要有低压复合膜、海水膜和醋酸纤维素膜等。电渗析法是外加直流电场,利用离子交换膜的选择透过性,使水中的离子能够定向迁移。离子交换法是使用离子交换树脂或离子交换纤维实现除氟离子的一种方法。离子交换树脂需要用铝盐进行预处理和再生,因此费用会比较高。与离子交换树脂相比,离子交换纤维耗资小,而且比表面积较大,吸附能力强,交换速度及再生速度快,并且处理后不会给水体带来任何污染,反而具有清洁作用,是一种理想的深度去除水中氟离子的方法。

四、含氟酸性废水治理与利用的实验

1、熟石灰合适加入量的确定

熟石灰的加入有两个作用:1)通过Ca2+离子先去除一部分F-离子;通过OH-离子调节溶液pH值,为沉淀剂CaCl2和混凝剂PAC的良好发挥打下基础。取100ml含氟废水样中加入不同量的熟石灰,搅拌3min,然后静置30min后,随着熟石灰的加入,废水中pH值逐渐升高,当加入至一定浓度时,再增加熟石灰的量,废水中pH值增加不大,在后续废水处理过程中,还需加混凝剂PAC来降低废水中F-的浓度及pH值,因混凝剂PAC有弱酸性,故从成本和这方面考虑,选pH值为11.82,即熟石灰的加入量为0.75g/l。

2、CaCl2加入量的确定

在熟石灰加入量为0.75g/l,pH值为11.82的废水样中加入不同量的氯化钙,搅拌3min;在熟石灰加入量为0.75g/l,pH值为11.82的废水样中加入不同量的氯化钙,随氯化钙加入量增加,废水处理液中的残余氟离子质量浓度逐渐变小,至一定值后,残余氟离子质量浓度变化量逐渐不明显。当氯化钙加入量为4g/l,废水中残余氟离子浓度达到最低值12.0mg/l。因此,选择按4g/l的量加入氯化钙。

3、混凝剂PAC合适加入量的确定

在确定的pH值和氯化钙加量的废水样([F-]=12.0mg/l,pH=7.41)中,加不同量的混凝剂PAC,先快速搅拌2min,再慢速搅拌4min;静置30min后,取上清液测pH值和氟离子浓度。

随PAC的加量的增加,废水处理液中残余氟离子质量浓度逐渐降低。当PAC的加量为400mg/l时,显示静置30min后,废水处理液中残余氟离子质量浓度达到9.3mg/l,达到排放的标准;当静置时间为2h,废水处理液中残余氟离子质量浓度进一步降低为8.6mg/l;且PAC的加量分别为300mg/l、400mg/l的废水处理液中残余氟离子质量浓度均达到国家规定的含氟废水排放一级标准值≤10mg/l的要求。有研究表明:投加PAC的效果的优于Al2(SO4)3,要达到相同的效果,PAC的投加量要远远小于Al2(SO4)3的投加量。

4、含氟废水处理的工艺流程设计

根据含氟废水的处理结果,我们设计了一套现实可行的废水处理工艺流程。该流程主要有:集水池,用于收集废水;反应池,用于生成CaF2沉淀;竖流沉淀池,用于快速分离CaF2沉淀物;排水池,用于收集并排放处理后的上清液;污泥池,用于浓缩沉淀污泥。通过压滤机将沉淀污泥进行脱水处理,压滤成饼。

含氟废水流入集水池,将集水池的废水抽入反应池加熟石灰和氯化钙进行化学沉淀反应;反应完全后的废水溶液全部抽入竖流沉淀池加PAC进行絮凝处理,按规定时间静置后,将竖流沉淀池的达标排放清液抽入排水池,沉淀物则被抽入污泥池;将排水池的达标排放清液向外排放或循环利用;将污泥池的沉淀物抽入压滤机进行脱水处理,并压滤成饼,供给氟化物生产制造商或建筑材料生产商作生产原料使用,变废为宝。

五、结束语

含氟酸性废水处理方法在各个领域中有广泛应用,随着科学的进步,含氟酸性废水处理方法会越来越先进,其所发挥的作用也会越来越大。

参考文献

[1]张玲,薛学佳,周任明.含氟废水处理的最新研究进展[J].化工时刊,2012.

废水盐度的处理方法范文篇2

可燃放射性废物焚烧后产生的高温烟气中含有粉尘、重金属、酸性气体等非放污染物,排放之前需对其冷却和净化[1]。对所含酸性气体一般采用碱吸收的方式进行净化,产生的废吸收液成为低放工艺废水,一般利用蒸发、离子交换等传统工艺进行处理。但实际应用中存在一些问题,主要有:(1)废水中所含的Cl-对金属设备造成腐蚀;(2)废水中所含的HCO3-对离子交换柱产生解吸作用。为消除这些问题带来的影响,需要开发新的有针对性的废水处理技术。电渗析技术可以对含盐废水进行深度的淡化和浓缩,工艺简单、系统紧凑,能耗低,在小规模废水处理方面具有优势[2];此外,主要设备材质为非金属材料,在抗Cl-腐蚀方面具有优越性。放射性废物焚烧系统产生的工艺废水主要是无机盐溶液,产生量不大,适合电渗析处理的特点。本文主要介绍了利用电渗析技术处理模拟放射性废物焚烧系统工艺废水的初步研究工作,包括工艺流程的设计,电渗析系统的设计,以及在此基础上进行的实验研究。

1工艺废水的处理要求

放射性废物焚烧产生的烟气中含有一定量的HCl、SOx、NOx等酸性气体,利用Na2CO3溶液对其进行中和吸收,pH值低于8时无法满足净化效率,成为工艺废水。以处理量25kg/h的放射性焚烧系统为例,焚烧1t废物产生工艺废水约3~4m3,放射性活度浓度由废物源项决定,低放废物焚烧产生的工艺废水一般不超过4kBq/L。工艺废水中主要非放物质成分如表1所示,其它非放污染物满足《污水综合排放标准》(GB8978—1996)[3]要求。废物焚烧处理量为25kg/h的放射性废物焚烧系统利用Na2CO3质量分数为10%的溶液作吸收液时的水平衡如图1所示。工艺废水排入公共低放废水处理设施进行处理。本工作拟利用电渗析方法对工艺废水进行浓缩和淡化,浓缩液代替焚烧系统烟气急冷喷淋水,淡化液一部分用于配制新吸收液,其余根据放射性活度浓度直排或排入低放废水处理设施,从而降低或避免工艺废水的产生和对低放废水处理设施造成的影响(Cl-及HCO3-)。因为淡化液要被回用于配制新吸收液,为避免浓度积累,达到与自来水配制吸收液相同的效果,须满足《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)[4]。工艺废水盐分浓度约为40000mg/L,本研究以0.4mol/L的Na2CO3(约42400mg/L)为对象,根据图1,要求浓缩液流量应低于50kg/h。按淡化液总含盐量低于1000mg/L进行估算[4],则最终浓缩液浓度(以Na2CO3计)应不低于:工艺废水所含盐分中NaCl质量占90%以上,以NaCl计,最终浓缩液浓度不应低于:2×0.72mol/L=1.44mol/L=84240mg/L。将其归整为85000mg/L。则最终产生的浓缩液与淡化液体积比应不大于:50∶41.2≈5∶4即对废水经电渗析处理后的要求为:淡化液满足《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)要求,浓缩液浓度不应低于85000mg/.最终产生的浓缩液和淡化液体积比应不大于5∶4。

2处理工艺及主要设备

2.1处理工艺电渗析进行水处理的单段脱盐率一般不超过30%[5]。工艺废水盐分浓度约为40000mg/L,要将其含盐量降至1000mg/L,若采用直流串联脱盐,需要串联12段以上,系统复杂、庞大。而采用循环式脱盐可以提高脱盐率,因此,选择循环式脱盐过程以简化系统。电渗析过程中随着循环脱盐过程的不断进行,浓缩液和淡化液的浓度差越来越大,水的渗透和盐的渗透越来越严重[6],只采用一级循环的方法可能无法达到处理效果,需要采取多级循环脱盐和浓缩的处理工艺。

2.2实验装置设计电渗析器是整个电渗析系统的核心设备,其由极板、阳离子交换膜、阴离子交换膜、隔板组成。(1)离子交换膜的选择:对市售离子交换膜调研和比较,选用沧州众邦水处理技术有限公司生产的“低渗透膜”作为实验用膜。其阳膜具有强酸性活换基团R-SO3-和可解离离子H+,带正电荷的离子易吸收通过;阴膜具有强碱性活换基团R-CH2N+(CH3)3和可解离离子Cl-,带负电荷的离子易吸收通过,对Cl-具有较强的选择渗透性。该膜被化工分离和环保领域广泛应用。(2)电极选择:工艺废水含有大量Cl-和SO42-,腐蚀性较强。对常用的石墨、不锈钢、钛涂钌、钛涂铂、二氧化铅等电极材料进行了比较,最终选择钛涂钌作为电极材料。(3)组装形式设计:工艺废水含盐量高,一级电渗析的脱盐率较低,因此,通过增加级数来降低操作电压,通过增加段数来增加一次通过电渗析器的脱盐效果,选择两级两段式组装方式。(4)模组选型:对常见模组结构比选后,采用沧州水处理有限公司开发的一种低流速模组结构,该模组结构可在流速为0.5cm/s左右平稳实现高脱盐率。隔板的外形尺寸为150mm×400mm×0.8mm,为编织网式隔板,有效流道尺寸为100mm×250mm×0.6mm,流程为250mm。极板选用小型电渗析设备常用的鱼鳞型极板,设计处理量为10~50L/h。以30L/h计,若流速为0.5cm/s时,每段所需膜的对数为:归整取n=30对。式中,Q为淡化液流量,cm3/s;d为有效流道厚度,cm;a为有效流道宽度,cm;v为淡化液流速,cm/s。(5)极限电流的确定[7-10]:电渗析在极限电流下运行一般可实现最小的单位产水量电耗,若运行电流高于极限电流则会发生极化,尽管脱盐率上升,但电流效率下降,单位产水量电耗增加,并发生电场下水的迁移。根据威尔逊公式,废液浓度以NaCl0.8mol/L计时,极限电流:ilim=KCmVn=0.042×C0.95×V0.59=0.042×8000.95×0.50.59=16.0(mA/cm2)式中,K,n,m为与电渗析器结构形式和水型有关系数,根据经验数据,取K=0.042,m=0.95,n=0.59;V为淡化液流速,cm/s;C为淡化液侧浓度,mmol/L。膜组有效流道宽度a=10cm,膜组单段有效流程L=25cm,则总极限电流Ili.Ilim=ilim×a×L=16.0×10×25=4000(mA)即设计极限电流为4A。(6)设计及选型结果:综上所述,电渗析系统设计及选型相关参数如表2所示。3实验设计根据工艺废水所含盐分中NaCl占90%以上这一特点,为简化试验过程,先利用NaCl溶液作为研究对象,探索工艺流程和操作参数,然后通过阴离子选择渗透性实验比较各阴离子在该流程和参数下的选择渗透性,最后利用模拟工艺废水验证工艺流程和操作参数。具体实验安排如下:(1)NaCl直流脱盐实验:以浓度0.8mol/L(质量浓度4.68%)的NaCl溶液体系作为研究对象,探索极间电压的操作范围。(2)NaCl一级循环式脱盐实验:以质量浓度0.8mol/L的NaCl溶液体系作为研究对象,在上述试验确定的极间电压范围内,探索一级循环式脱盐过程的变化规律和最佳工艺操作参数。(3)NaCl溶液一级循环淡化液再脱盐实验:根据NaCl溶液一级循环实验的结果,将一级循环脱盐得到的淡化液作为原液再进行脱盐,直至满足浓度要求。(4)NaCl溶液一级循环浓缩液再浓缩实验:根据NaCl溶液一级循环实验的结果,将一级循环脱盐得到的浓缩液作为原液再进行浓缩,直至满足浓度要求。(5)阴离子选择渗透性实验:以实际废液中所含的主要阴离子为研究对象,在已确定的工艺流程和工艺参数条件下,验证所用离子交换膜对废液中主要阴离子的选择渗透性。(6)模拟工艺废水电渗析处理实验:在以上实验确定的工艺流程和操作参数的基础上,检验整个工艺流程及电渗析系统在处理模拟工艺废水时的实际效果。4测量分析方法为便于现场取样,快速及时的得出测量结果,对只含有一种溶质的溶液通过测量其电导率确定其浓度。对于NaCl溶液,依据JB/T8278—1999《电导率仪的试验溶液氯化钠溶液制备方法》进行。对于Na2SO3、Na2SO4、NaNO3、NaNO2、Na2CO3、NaHCO3各种溶液,通过测量不同浓度的标准溶液,绘制电导率与浓度关系的标准曲线,用于实验过程中浓度测量的比对。电导率仪采用DDB-303型便携式电导率仪(上海天达仪器有限公司)。混合溶液体系下,分析方法和依据标准如表3所示。

5实验结果及分析

5.1NaCl溶液直流脱盐实验本实验以质量浓度4.68%的NaCl单独溶液体系作为研究对象。液体流速30L/s时,在极间电压分别为20、30、40、50、55、60和70V的恒定电压下分别进行3次直流脱盐实验。实验的主要技术参数及结果如表4所示。实验过程中:极间电压为55V时,电流值接近设计极限电流4A,此时偶尔会有轻微的氯气味,表明开始出现极化现象;电压达到60V、70V时,极水发出刺激性的氯气味道,表明有大量NaCl发生电解,发生明显的极化现象,因此,极间电压不应大于55V。在不同电压下,随着电压的增加,电渗析的脱盐率变大,电流变大,电耗随之增大。极间电压30V能耗值最小,50V时脱盐率高达25%,对直流脱盐过程的极间电压可以在30V~50V间选择。根据威尔逊公式,极限电流与NaCl溶液浓度基本上成正比。由于NaCl溶液浓度与电导率基本上成正比,而极间电压取决于电流和电导率的比值,所以,极限电流下的极间电压基本上不随溶液浓度而变化。因此,本实验确定的极间电压范围在溶液浓度发生变化时仍然有效。

5.2NaCl一级循环式脱盐实验本实验以质量浓度4.68%的NaCl单独溶液体系作为研究对象,第一级循环脱盐实验极间电压控制在30~60V,流量30L/h,浓缩液侧与淡化液侧初始溶液体积均为10L。当浓缩液浓度达到最大值时试验终止。最终得出实验结果如表5所示。实验过程中:极间电压为60V时发生明显的极化现象,与直流脱盐实验的结论一致;180min内,40V、50V和60V下浓缩液浓度均出现最大值,30V下浓缩液浓度仍在继续增加,40V时单位产水量电耗E最低。浓缩液浓度之所以出现最大值是因为:循环电渗析过程中,电场作用迫使离子从浓缩液侧向淡化液侧渗透,但随着淡化液与浓缩液浓度差越来越大,水从淡化液向浓缩液的渗透压以及离子从浓缩液向淡化液的渗透压也越来越大;此外,离子迁移时也会携带一定的水分子透过膜,浓缩液体积也会逐渐变大;当电场导致的离子渗透压、浓度差导致的离子渗透压和水的渗透压达到平衡时,浓缩液浓度会出现一个最大值,然后慢慢降低。由表5可知,40V、50V和60V时浓缩液浓度最大值依次降低,淡化液浓度却依次增大,表明极间电压越大,水从淡化液向浓缩液的渗透越严重。直流脱盐实验得出30V时直流脱盐能耗较低,但循环脱盐过程中较低的脱盐率导致所需时间较长反而导致能耗增加。因此,本实验得出循环脱盐实验的推荐操作参数为流量30L/h,极间电压40V。一级循环脱盐产生的浓缩液浓度达到最大值时的淡化液浓度约为0.496%(约4960mg/L)。由于淡化液浓度高于GB3838—2002《地表水环境质量标准》要求的氯化物250mg/L(以氯计),因此需要对淡化液继续进行二级循环脱盐。

5.3NaCl溶液一级循环淡化液二级循环脱盐实验一级脱盐循环实验产生的淡化液NaCl质量浓度为0.496%。考虑一定的余量,二级循环试验原始溶液按照0.562%(约0.1mol/L)配制。一级循环脱盐产生的淡化液体积为8.1L。考虑到水的渗透、解离、电渗析过程会导致部分淡化液向浓缩液侧迁移,确定淡化液与浓缩液初始体积比为4.5∶3.6。实验结果表明:淡化液NaCl浓度随脱盐时间逐渐降低,40min后,淡化液中Cl-浓度约为186mg/L,低于GB3838—2002《地表水环境质量标准》要求的氯化物250mg/L(以氯计),淡化液体积为4.2L。本实验持续60min结束,此时淡化液浓度约为103mg/L,淡化液浓度还有继续降低的趋势。5.3NaCl溶液一级循环浓缩液直流浓缩实验NaCl溶液一级循环脱盐浓缩液质量浓度最大值为7.18%,取一定余量,选择质量浓度7%的NaCl作为直流浓缩原液。NaCl溶液直流脱盐实验确定的极间电压为30V~50V,由于浓缩液最终浓度需要大于85000mg/L,因此,浓缩过程需要较高的脱盐率,选择50V为操作参数。一级循环脱盐产生的浓缩液体积为11.9L,考虑到水的渗透、解离、电渗析过程会导致部分淡化液向浓缩液侧迁移,确定淡化液与浓缩液体积比为6.9∶5。实验结果表明:直流脱盐过程稳定后浓缩液质量浓度为8.6%,约为86000mg/L,高于工艺废水平衡要求的85000mg/L,产生的浓缩液体积为5.2L,则最终浓缩液与二级循环脱盐实验最终淡化液体积比为5.2∶4.2,小于5∶4,可满足浓缩要求。

5.4总体推荐流程上述实验表明,在图2所示的工艺流程和操作参数下,对0.8mol/LNaCl溶液利用电渗析过程处理后,可以满足废水处理要求。5.5阴离子选择渗透性实验本实验确定阳离子为Na+,分别采用SO42-、SO32-、NO3-、NO2-、CO32-、HCO3-阴离子构成单独体系在相同摩尔浓度下进行电渗析实验,在浓度为0.4mol/L、流量30L/h、极间电压40V下进行3次一级电渗析脱盐实验。实验过程中溶液浓度变化如图3所示,120min后各溶液浓度及脱盐率如表6所示。电渗析系统对各主要阴离子均有明显的选择渗透性,但不同离子的选择渗透性之间有差异,强酸离子的脱盐率高于弱酸离子,原因是弱酸离子发生水解和电场作用下离解,导致溶液中离子浓度增加;SO42-和SO32-的脱盐率明显低于其他离子,可能是因为离子体积较大造成的,也与所用离子交换膜的特性有关。真实工艺废水中,SO42-、SO32-、NO3-、NO2-、CO32-、HCO3-含量均远远低于本实验所用的0.4mol/L,对工艺废水的实际脱盐效果有待通过模拟工艺废水电渗析实验进一步验证。5.6模拟工艺废水电渗析处理实验放射性废物焚烧系统真实工艺废水中含有多种阳离子和阴离子。阴离子中Cl-占90%以上,其余为SO42-、SO32-、NO3-、NO2-、CO32-、HCO3-等;阳离子中Na+占99%以上,其余为Ca2+、Mg2+等。真实工艺废水含放射性核素90Sr、137Cs、60Co及铀、钚等,活度浓度小于4kBq/L,放射性核素的质量浓度小于0.27mg/L(以235U计),含量极低,不是本实验所关心的处理对象。因此,本实验对此进行了简化处理,阳离子只使用Na+,阴离子浓度参考实际废水成分配制,模拟工艺废水组成见表7。本实验采用如下工艺流程和操作参数:(1)在极间电压40V,流量30L/h下进行第一级循环脱盐实验,时间为120min,初始溶液在浓缩液侧与淡化液侧的体积比为1∶1;(2)将第一级循环实验产生的淡化液作为原液,在极间电压40V,流量30L/h下再进行40min循环脱盐实验,原液在浓缩液侧与淡化液侧之比为7∶9;(3)在极间电压50V,流量30L/h下将一级循环脱盐产生的浓缩液进行直流脱盐,浓缩液侧总量与淡化液侧总量之比为5∶7。处理后的溶液组成见表8。由表8可见,模拟废液经过两次循环脱盐后得到的淡化液中各主要阴离子浓度满足《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)要求;一级循环脱盐后浓缩液经过直流浓缩后的浓度大于85000mg/L,最终浓缩液与淡化液体积比小于5∶4,满足工艺废水处理平衡的要求。

废水盐度的处理方法范文

随着社会的进步,环境和能源问题已经成为影响国家和企业长期稳定发展最突出的问题。国家大力整顿抓企业的环保和节能减排,节能减排已作为当今企业自主创新和发展的重点,水资源便是其中不可或缺的部分。尤其是对于制盐行业而言,园区有冷凝水、冷却水等大量废水无法得到有效利用,另一方面又需要一定的补充用水。因此,如何能有效利用制盐区的废水,已成为制盐企业下阶段重点解决的目标。

2园区废水分类及利用情况

制盐企业主要产品为氯化钠,故水中也多含有盐类物质。本文主要研究生产废水,经过多方面调研和采样分析,了解到制盐废水的特点主要表现在:一是排放量大,多的直接排放量达到300m3/h以上;二是排放水的温度较高,大多高于40℃;三是排放水中含有大于300mg/L的Cl-存在,该值已经超过国家农田水灌溉标准(GB5084-92)和污水排放标准(GB18918-2002)的废水排放要求;四是盐区的各种废水水质复杂多样、排放点散乱不集中,不易处理。目前制盐企业中废水主要分以下几类:(1)循环冷却水冷却末效蒸汽的冷却水经冷却降温后封闭循环使用。为使其含盐量不致过高,排出部分热水到废水回收池,再经加压输送到循环池中;离心机等设备的冷却水回收作为循环冷却水的补充用水。(2)冷凝水制盐系统Ⅰ效产生的冷凝水经两次闪发回收热能后,返热电站作为锅炉用水,其余各效产生的混合冷凝水预热卤水后,再去冷凝水储桶作洗罐水、冲洗水,部分作为循环冷却水的补充用水,其余再做后续处理。(3)石膏洗涤水和石膏滤液制盐系统排出的石膏母液经斜板沉清桶澄清浓缩后,去石膏浆洗涤桶,再加入制盐系统的混合冷凝水进行搅拌洗涤,澄清后去压滤机进行压滤脱水。产生的石膏洗涤水和石膏滤液含NaCl浓度一般在50g/L左右,经厂区地埋管道回厂区废水池。(4)刷罐水由车间内外排水沟收集后到废水池。(5)除尘水湿式除尘器除尘水的补充一般采用新鲜水或石膏洗涤水,有的厂根据实际情况改用了生产系统的循环上水。当循环使用的除尘水含盐浓度达到250g/L时,由除尘水泵送至离心母液桶,再经母液泵回生产系统。(6)车间冲洗水及平时收集的雨水等。

3废水处理方法及原理

废水处理的方法多种多样,主要有化学法、电渗析法、反渗透法、生化法、加热蒸发法、阴离子树脂交换法等,也可以从生产操作上进行控制。根据制盐园区废水的特点,提出主要采用生产过程控制和RO反渗透处理相结合的方法来处理废水。

3.1生产过程控制生产过程控制指严格管理生产现场,对人力和设备加强管理,对首效进罐压力和各效罐的液位高度要控制好,使设备在正常状态下工作。例如对于循环泵转速主要由变频器控制,应使循环泵始终都能满足设备的正常工作值,来保证各罐内的液位高度始终都处于正常范围,同时应加强现场的管理和维护。总之,对于生产过程的控制降低Cl-的产生,达到排放标准是可以实现的,但它影响到产能的限制,应平衡好两者关系。

3.2RO反渗透处理法RO反渗透处理根据需要可设计为多级处理,以达到不同的处理水质要求,实现综合利用的目的。废水的预处理是反渗透处理中一个不能忽略的系统,它主要是为了保证主要处理系统RO能够正常长期的运行处理而设计的系统。其主要包含:过滤装置+阻垢剂加药系统+UF装置做预处理。预处理的作用是对原水进行初步处理,去除水中悬浮物质和胶体物质以保护反渗透设备的稳定运行。RO反渗透处理系统,是反渗透处理的核心部分。反渗透装置是该设备的预脱盐的核心部分,经反渗透处理的水,能去除绝大部分无机盐、细菌、有机物、微生物。其中还含后反清洗装置,主要用途是在反渗透膜面被污染时,用来对反渗透系统进行化学清洗的,同时在正常运转时,用来进行冲洗,将膜表面的一些沉积物冲掉,并使被压密实的膜恢复,恢复膜的性能,提高产水量,并能延长膜的寿命。RO装置的化学清洗装置由一个清洗药箱、清洗泵、5u保安过滤器及连接管阀件组成,当膜组件受污染时,可以用它进行RO系统的化学清洗,保证膜长期稳定的运行,降低运行成本。

4废水处理技术路线

4.1生产控制

4.1.1生产工艺的控制从工艺上控制,就目前来看是最符合实际而有效的方法,但它受生产的限制。国内几套进口装备企业已经投入使用,有可以借鉴的方式方法。采用该方法后的废水只能达到合格排放或回收利用一部分,其水的水质还是较为复杂。生产工艺控制可从源头解决产生污水的环节,它可以作为现阶段解决盐区处理废水的一个可行性方案,也可以作为集中处理方法中的前期处理。

4.1.2设备的控制对盐厂先有蒸发装置可以加装除沫器,可基本达到除沫的作用。除沫器既可以安装在蒸发室顶端,也可安装在二次蒸汽管道上,视各厂具体情况而定。这样可以大大减少冷凝水中的氯含量,也是处理废水的一个可行性方案。

4.2集中处理在集中处理工艺中,采用综合处理的方法,在做这个研究时存在两个重要的问题:(1)浓缩水的最后处理问题;(2)综合利用的水量大,如何合理利用问题。以某盐厂为例,在下面流程图中,冷凝水进入一级RO系统,一级RO处理的设定回收率为75%,一级反渗透(RO)的浓水按2∶1的比例与循环水混合,进入二级反渗透(RO),设定回收率为50%。其中淡水1可再经过一次二反渗透(RO)可以发展产业化;浓水2溶解散盐后可以发展第三产业。由上图可看出,在浓水溶解盐区散盐后能够回罐的前提条件下,该处理方式可以充分解决盐区废水外排的情况。盐区在生产和装卸、转运、包装过程中会产生大量的“废盐”,较少的浓水溶解散盐后的溶液可以回罐处理。此技术路线主要受到投入成本影响,但从企业长远的利益和今后的发展目标来看,此路线可行,后期需进一步开展研究工作。

5总结

5.1通过对生产工艺和设备进行调整控制,可以减少废水中的的氯含量及废水排放量,减轻对环境的污染。

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