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高含盐废水浓缩处理技术分析

2020-10-14张娣张静

中国化工贸易·下旬刊 2020年4期

张娣 张静

摘 要:高含盐废水处理中,应研究先进废水处理技术和工艺,对废水浓缩处理技术进行分析,提升废水处理能力。本文主要分析目前高盐废水的来源和处理工况,结合目前技术发展情况,对高含盐废水浓缩处理技术的实际应用进行重点论述,并且阐述其中应用的有效技术和研发的先进设备,以期提供一定参考。

关键词:高盐废水;浓缩处理技术;蒸发浓缩

随着化工生产发展,产生的工业废水越来越多,对其进行治理成为行业关注重点。高盐废水处理应使用蒸发浓缩工艺,通过多效蒸发的方式,对其中的盐分进行消除,达到排放标准。生产过程中,相关人员应认识到蒸发工艺的应用价值,对其中存在的问题进行论述,在此基础上,提升工业废水处理效率。

1 高含盐废水概述和处理工况

工业生产中,TDS溶解固体和有机物质量分数超过3.5%的废水,被称为高浓度含盐废水,在来源角度分析,可分为日常生活废水和工业生产废水。针对工业生产而言,以下行业生产过程中容易产生高盐废水,如食品加工、石油化工和制药厂等等,这些污水中不仅含有有机污染物而且含有大量的无机盐等物质,例如,Cl-和Na+等等。含盐量较高的废水未经处理,直接排放在环境中会造成严重的污染,影响生活用水、水体生物,引发自然生态环境破坏。

例如,某化工企业生产中,产生酸碱废水,经过中和后,废水的酸碱值达到6.5,其中废水的含盐量为12000mg/

L,为达到零排放标准,该化工企业对废水进行了技术处理,主要应用浓缩处理技术,对高盐废水进行治理,相关处理方法主要是蒸发浓缩、MVR浓缩结晶器和膜浓缩技术应用,实现了工业废水的有效治理,满足环保排放标准,也提升了化工企业竞争力。

2 高含盐废水浓缩处理技术应用

2.1 蒸发浓缩

工业废水浓缩处理中,应用了管式蒸发器,解决了以往常规蒸发器换热空间不足、结垢后不方便清洗的缺点。管式蒸发器应用提升了废水处理能力,其换热板高度在2m,然而,加热源换热夹层内有6m高的换热空间,促使热量交换更加频繁,满足浓缩蒸发工艺设计要求。热交换性能的实现,可提升废水蒸发效率,经过技术分析,发现改进完成后的管式蒸发器与原有的蒸发器比较,其蒸发能力更强,达到2倍以上,并且可降低能源损耗,是目前应用在废水处理中出常见的技术形式之一。

管式蒸发器的换热装置呈现片状结构,不仅增加了换热面积,而防止换热器表面出现污垢附着,提升了蒸发设备使用寿命。工业废水中含有大量的钙镁离子,将管式蒸发器应用在废水处理中優势明显,可提升废水处理能力,实现工业废水的无污染排放,与环保发展理念相适应。蒸发器的应用过程中,应考虑污水和废水的具体参数,结合污染物排放标准,对目前的工艺方案进行优化,使得污水处理效果更加明显,提升企业绿色发展水平。

2.2 MVR浓缩结晶器

对含盐工业废水的处理会应用到MVR浓缩结晶器,结晶器主体采用多级蒸发方式,实现预期蒸发效果。蒸发系统中包括一级蒸发器和分离器,其中,分离器与蒸发器的出料口衔接,结晶分离器的应用,使得工业废水处理效率显著提升,实现对废水中盐含量的有效降低。目前,MVR蒸发浓缩结晶系统应用较为广泛,尤其是在化工企业生产中,MVR蒸发器得到良好应用。系统应用的原理如下:MVR浓缩结晶器以机械压缩机做工的方式,对废水处理中产生的二次蒸汽进行压缩。当二次蒸汽进入到蒸发器结构中,会出现沸腾,沸腾后形成冷凝水,达到对废水中含盐物质的有效蒸发,MVR蒸发器的应用不仅回收了潜在的热力能源,也提高了热力效率。

实践应用环节,MVR浓缩蒸发系统主要由板式换热器、蒸发器和结晶分离器相关结构组成,同时也包括泵组和电控组成。蒸发装置应用中,需要对工序流程进行分析,对电气控制系统进行升级,注重利用自动控制设备,对系统进行改造,可引进整套PLC系统,对系统工况条件进行控制,保持蒸发平衡。高含盐废水需要经过进料泵进入浓缩蒸发系统中,此时自控系统开始工作,将相关的控制信号传输到蒸发系统中,可实现对废水进料值的智能控制,确保废水处理量维持在恒定值,保证工艺技术应用有效性。此外,为提升MVR蒸发浓缩结晶效果,应用而来强制循环工艺,高盐废水处理过程中,使用的现场显示和参数变送器,相关结构由DCS控制,通过对系统工作状态进行监测,实现预警和控制目标。

2.3 膜浓缩技术

2.3.1 RO反渗透技术

膜浓缩技术主要应用了卷式膜反渗透技术和高压平板膜系统技术,对高盐废水进行处理,提升净化处理效率。反渗透技术简称RO技术,应用原理是废水在压力作用下通过反渗透膜,溶液浓度下降,达到对相关物质分离、提纯和浓缩的目标。实践表明,应用反渗透技术可去除废水中细菌、病毒和有机物,同时,也可处理废水中98%的溶解盐物质。膜浓缩技术应用在废水处理中,具有运行成本低、操作模式简单和自动化处理能力高的特点,同时,应用膜浓缩技术,也提高了出水水质的稳定性,在高盐废水的处理中获得良好应用。

高盐废水处理中,膜浓缩技术的应用流程分析如下:一是正常室温条件下,采用物理方法,如蒸发、蒸馏等技术应用,使得废水出现脱盐和纯化。目前,随着科学技术的发展进步,利用超薄复合膜可确保废水脱盐率在99.5%以上,同时,也可对废水进行无相变处理,达到水中胶体、有机物和污染物的高效处理。技术应用中,需要利用水的压力作为推动力,使得技术应用中,动力能源消耗降低,达到对废水的集中有效处理。

反渗透膜浓缩技术可实现连续运行,处理效果明显,并且操作简单、净化后的水质稳定,技术优势明显。反渗透装置在废水处理的应用中,具有自动化程度高,运行维护方便的优势,同时,相关设备占地面积较小,技术使用优势明显,需要在高盐废水处理中,对其进行应用和推广,提升废水浓缩处理能力。

2.3.2 高压平板膜

另一种膜浓缩技术为高压平板膜系统,利用超高压力的反渗透膜,系统应用中,压力值可达到20MPa,使得高盐废水处理技术获得进步升级。为实现高压平板膜系统高效应用,需要对膜组件结构进行论述:系统由耐压导流盘、膜片叠置和中央通道拉杆组成,为实现废水与纯水有效分离的目的,需要将导流盘置于中央拉杆周围。技术应用过程中,由于进水系统管道较短,在水流动过程中,会发生转向,使得浓度极化问题得到解决。

实践操作中,应保持模表面和配流盘之间的距离在1mm以上,并且开敞式的通道设计,也提升处理效果,实现对预过滤流程的简化,极大提升处理工作效率,同时,也可承受膜表面较快的流动速度,降低系统浓度极化可能性。实践应用中,经过技术测算,可承受的流体速度为0.4~1.0m/s,达到高盐废水处理需求。

为保证膜表面水流呈现湍流状态,需要对导流盘进行设计,相关设计方案应体现流体力学理论,减少膜表面污垢,确保其使用性能稳定,使用寿命得到延长。同时,技术应用过程中,应对平板膜柱进行设计,对相关结构的系统组件进行质量控制,间隔3年需要更换相关部件,提升高压平板膜的使用性能。高压平板膜系统操作中,需要将温度控制在10~35℃,提升废水实际处理能力。实践表明,在高含盐废水处理中,应对膜渗透技术进行全面分析,通过设计科学有效的废水处理方案,全面提升废水处理工作效率,为膜渗透技术高效应用奠定基础。同时相关技术应用,也是新时期高盐废水技术创新关键,需要在相关领域对废水处理创新技术进行分析,确保膜渗透技术应用合理。

3 结论

综上所述,在高盐废水处理过程中,应对相关处理工艺进行分析,采取蒸发浓缩工艺和膜渗透技术,提升高含盐废水技术处理能力。技术应用过程中,需要对先进工艺和实践方法进行研究,通过技术升级和完善,促使废水处理能力提升,使得工业废水处理技术应用更加成熟,满足行业创新发展要求。

参考文献:

[1]李艳芳.煤化工项目废水零排放及含盐废水处理技术分析研究[J].山西化工,2020,40(02):129-131+136.

[2]任冰冰.高含盐工业废水处理技术研究进展[J].河南科技,2018(28):148-150.