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              高鹽工業廢水處理技術與氟腐蝕處理方法

              文章出處:未知發表時間:2022-01-06 09:00:57


               

              圖片2 

               

                隨同工業經濟高速增長,產生了大量的工業廢水,其中局部工業廢水含有大量的鹽分(F-、Cl-、SO42-等離子),屬于高鹽廢水。固然目前工業生產中關于高鹽廢水有不同的定義,如高鹽廢水是指含鹽質量分數大于1%的含鹽廢水;另外一種較通用的說法是高鹽廢水是指含有機物和至少總溶解固體(TDS)的質量分數大于3.5%的廢水。但是,不論定義如何,高鹽工業廢水處理仍是化工企業必需要處理的一道難題。

               

                高鹽廢水是極難處置的廢水之一,當前,針對含鹽廢水的處置,主要辦法包括生物法、物理法和物化法。其中,生物法,主要是經過馴化培育應用嗜鹽菌來完成含鹽廢水的處置,詳細可細分為活性污泥法、接觸氧化法、厭氧處置法等;物化法分為蒸發法(蒸發-冷卻結晶和蒸發-熱結晶)、離子交換法、燃燒、膜處置等,經過比照剖析目前工業所采用的處置辦法,找出一種合理處置高鹽廢水的途徑,并從本源上處理工業中氟腐蝕的問題。

               

                1、生物法處置含鹽廢水

               

                生物法具有處置本錢低、效果好、運轉穩定、出水水質好等優點,是目前廢水處置中最常見的處置辦法。在含鹽廢水處置的過程中采用生物法處置能獲得較好的處置效果,早期就有宋晶應用SBBR對含鹽有機廢水實行處置研討,結果標明在3.5%的鹽度條件下,SBBR工藝對COD去除率可達95%,且對有機廢水的耐沖擊負荷才能較強。

               

                周穎將純氧曝氣系統與活性污泥相分離實行有機物降解及耐鹽性實驗研討,研討標明純氧曝氣系統具有氧傳送效率高、抗沖擊負荷好、剩余污泥量少、能耗小等特性,可以高效的去除污染水體中的污染物,最大限度地削減水體的污染物負荷,具有良好的生態環境效應。趙天亮等應用好氧活性污泥處置高含鹽采油廢水展開實驗,實驗標明經馴化的活性污泥可順應高含鹽環境,且對不同濃度高含鹽采油污水均具有較高的CODCr去除率,活性污泥馴化后,對采油廢水CODCr去除率可達90%以上。祝義平經過接觸氧化法對腌制廢水處置研討,得出了該法處置腌制廢水的最佳有機負荷、HRT、溫度和能耐受的最高鹽度,研討結果指出生物接觸氧化法處置腌制廢水的耐鹽極限是51.84g/L,當NaCl濃度小于該值時,增加鹽濃度不會對處置效果帶來很大的影響。陳永娟經過采用厭氧消化反響器處置起始COD濃度為1500mg/L而含鹽量分別為0.6%、2.5%、6%的廢水,COD的去除率分別為85%、84%、63%;含鹽量為2.5%而起始COD分別為900mg/L、1500mg/L、3000mg/L時,COD的去除率分別為89%、86%、53%。張軍等人應用常規的生物活性污泥法處置技術實行工業廢水的處置,處置本錢低,運轉速度快,單元活動強,但是有機物和無機鹽對微生物有抑止生長或毒害作用,此種辦法需求對廢水實行大量稀釋和延優點理時間。

               

                廢水實行大量稀釋和延優點理時間。固然生物法包括厭氧消化和好氧活性污泥均能有效處置一定水平的含鹽廢水,但是微生物系統對離子強度的變化十分敏感,鹽度的增加影響了微生物的代謝活性,以致降低了系統反響的動力學系數。即使是經過馴化的活性污泥系統,其鹽度順應范圍也是有限的,即便是極度嗜鹽菌也僅能在15%~30%鹽度下生存。

               

                由于耐鹽嗜鹽菌的環境順應性有一定限度,因而,采用生物法固然能處置低濃度含鹽廢水,但大量濃鹽廢水所面臨的有效處置難題仍無法處理。為了完成對高濃度含鹽廢水的處置,近年來物理、物化法如離子交換、膜處置、蒸發法和燃燒法等處置高含鹽廢水的技術得到快速開展。

               

                2、離子交換法處置廢水

               

                離子交換法最早用于海水淡化,H,Entezari等人應用離子交換法結合超聲波用于水的軟化技術,Michelle等人應用吸附分離離子交換去除水中的酚,Jennifer等應用離子交換法去除水中溶解的有機污染物,均獲得了一定處置效果,缺乏之處在于均是與其他工藝相分離,同時處置本錢較高。伊學農等人應用反浸透處置高鹽廢水可完成含鹽廢水的回用,且CODTDS的去除率分別可到達90%99%以上。楊克吟引見了高含鹽廢水的膜別離應用技術,與熱濃縮工藝相比,膜別離技術具有處置本錢低、范圍大、技術成熟等特性,缺陷是濃縮倍數不高,通常濃縮3倍左右,固然強化預處置后可大大提升膜別離倍數,但需求較長的預處置流程。目前膜別離技術有微濾(MF)膜別離技術、超濾(UF)膜別離技術、納濾(NF)膜別離技術和反浸透(R0)膜別離技術等,其中用于處置高含鹽廢水的主要是納濾膜別離技術和反浸透膜別離技術。

               

                離子交換和膜處置處置本錢高,設備請求嚴厲,同時處置膜容易遭到污染,且需求經常實行反沖洗及改換處置膜,對處置形成不便,產生的濃水需求后續辦法進一步處置。

               

                3、蒸發及燃燒法

               

                固然離子交換和膜處置可以在實踐生產中運用,但是人工及本錢投入太高,因而蒸發及燃燒法得到了開展。目前應用蒸發和燃燒辦法處置的高濃含鹽廢水,含鹽量達8%~20%以上,在進入設備前需經過一定的預處置,最終處置均獲得了較好的效果。

               

                劉艷明等人引見了煤化工高含鹽廢水蒸發處置技術停頓,包括對焦化廢水、煤氣化廢水、煤液化廢水、煤制烯烴廢水實行蒸發處置,完成零排放。王丹等人采用蒸發結晶技術應用于高含鹽廢水處置,對香料、制藥、農藥等行業的廢水處置,完成了終端廢水的零排放,回收了有用化工原料,并對蒸發結晶技術應用于廢水處置的前景實行了深度瞻望,標明該技術應用前景普遍。袁惠新綜述了國內外高含鹽廢水處置技術,并對各種蒸發技術實行比擬剖析,指出合理應用高效節能蒸發技術可完成廢水的零排放??走B琴引見了燃燒處置含鹽廢水的工藝技術和特性,并對正負壓技術實行了充沛比擬來論證正壓技術的牢靠性。楊麗峰引見了燃燒法處置技術應用于上海華誼丙烯酸有限公司32萬噸/年丙烯酸及脂項目的應用,應用結果證明了高溫氧化燃燒法處置系統熱效率高,能夠合成廢水中所含的有害有毒有機物質,為高鹽廢水的處置提供一種實在可行的處置辦法。

               

                4、氟腐蝕問題

               

                目前經過蒸發與燃燒技術處置高含鹽廢水有較好的處置效果,不過處置過程中也有弊端,即設備遭到的腐蝕問題日益突出,很多設備的實踐壽命達不到設計壽命,因而高含鹽廢水處置設備問題也得到了注重。

               

                常用的工業設備為不銹鋼材質,價錢低,成型好,但是由于高鹽廢水通常氯含量高,腐蝕性強,對設備資料有防腐請求,為了避免設備腐蝕,紛繁思索采用防腐性能更好的替代資料,如鈦金屬資料及鈦金屬的合金。鈦金屬資料及鈦金屬的合金具有耐腐蝕性好,質量輕,運用壽命長等優點,近些年來在蒸發和燃燒處置中應用較普遍??上Ш镁安婚L,很多鈦材及鈦合金設備在運用幾年,以至更短時間后,發現鈦材設備仍存在腐蝕狀況發作,經過剖析,查找緣由最終證明設備的腐蝕是由廢水中含有的氟離子形成的。

               

                由于鈦外表會自動構成一層穩定性好、分離力強的氧化膜,因而,鈦合金在堿溶液、大多數有機酸溶液、無機鹽溶液和氧化性介質中有很好的耐蝕性。但在復原性酸溶液中,氟化物容易與氫離子分離構成氟化氫,優先吸附于鈦材外表氧化膜上,排斥氧原子造成鈦合金外表的鈍化膜構成可溶性氟化物而發作腐蝕,遭到毀壞,其中HF溶液對鈦金屬的腐蝕作用最強。

               

                在初始的時分氟含量很低,不會形成設備腐蝕,但是隨著處置時間延長,經過濃縮富集作用后,氟含量不時升高,超越鈦金屬資料耐蝕水平,最后形成了氟腐蝕。氟腐蝕過程中主要發作的反響如下:

               

              圖片1 

                經過氟腐蝕的主要反響式,能夠找到氟腐蝕機理,從而找到處理氟腐蝕設備的辦法。

               

                5、結論及倡議

               

                蒸發及燃燒技術是目前較為普遍運用并且經濟高效的一種辦法,值得工業生產采用,同時指出鈦金屬設備耐氟腐蝕限度為30ppm。因而,化工生產中能夠從兩方面避免氟腐蝕,一是降低工業含氟廢水中的氟含量,經過鈣沉淀法得到氟化鈣產品;二是處理鈦材設備氟腐蝕問題,亟需開發出一套低本錢高效率的深度除氟技術實行深度除氟,改善設備運用環境,延長其運用壽命,降低高含鹽廢水處置本錢,減小廢水處置事故風險,促進化工平安生產。

               


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