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高盐废水处理与氟腐蚀问题

  随着工业发展快速提高,造成了大批量的化工废水,在其中一部分化工废水带有很多的盐份(如F-、Cl-、SO42-低温等离子),归属于高盐污水。尽管现阶段工业化生产中针对高盐污水有不…

  随着工业发展快速提高,造成了大批量的化工废水,在其中一部分化工废水带有很多的盐份(如F-、Cl-、SO42-低温等离子),归属于高盐污水。尽管现阶段工业化生产中针对高盐污水有不一样的界定,如高盐污水就是指含盐量质量浓度超过1%的含盐量污水;此外一种较通用性的表述是高盐污水就是指含有机化合物和最少总融解固态(TDS)的质量浓度超过3.5%的污水。殊不知,无论界定怎样,高盐污水的解决仍是化工厂务必要化解的一道难点。

  高盐污水是不易解决的工业废水之一,当今,对于含盐量污水的解决,关键方式包含生物体法、物理学法和有机化学法。在其中,生物体法,主要是根据训化塑造运用嗜盐菌来进行含盐量污水的解决,实际可划分为活性污泥、触碰空气氧化法、厌氧发酵解决法等;有机化学法分成挥发法(蒸发-冷却结晶和挥发-热结晶体)、离子交换、焚烧处理、膜解决等,根据数据分析现阶段工业生产所采取的处置方式,找到一种有效解决高盐污水的方式,并从根本原因上处理工业生产中氟浸蚀的问题。

  1、生物体法解决含盐量污水

  生物体法具备解决低成本、效果非常的好、运作平稳、出水量水体好等优势,是现阶段污水处理中最多见的处置方式。在含盐量污水处理的历程中选用生物体法解决能得到不错的解决实际效果,初期就会有宋晶运用SBBR对含盐量有机化学污水开展解决科学研究,结果显示在3.5%的海水盐度标准下,SBBR加工工艺对COD污泥负荷可达95%,且对有机化学污水的抗冲击负载工作能力较强。

  周颖将氧气水解酸化池系统软件与活性污泥法紧密结合开展有机化合物溶解及耐盐性试验科学研究,研究表明氧气水解酸化池系统软件具备氧传送高效率、耐冲击负载好、剩下淤泥量少、耗能小等特性,可以高效率的除去环境污染水质中的污染物质,最大限度地减少水质的污染物质负载,具备较好的绿色生态环境效应。赵天明等运用好氧活性污泥法解决高含盐量采油厂污水进行试验,实验表明经训化的活性污泥法可融入高含盐量自然环境,且对不一样浓度值高含盐量采油厂废水均具备较高的CODCr污泥负荷,活性污泥法训化后,对采油厂污水CODCr污泥负荷可达90%以上。祝义平根据触碰空气氧化法对腌渍污水处理科学研究,得到了该法解决腌渍污水的最好有机化学负载、HRT、溫度和能承受的最大海水盐度,科学研究結果强调生物体触碰空气氧化法解决腌渍污水的抗盐極限是51.84g/L,当NaCl浓度值低于该值时,提升含盐量不容易对解决实际效果产生较大的危害。陈永娟根据选用厌氧消化管式反应器解决起止COD浓度值为1500mg/L而含盐度各自为0.6%、2.5%、6%的污水,COD的污泥负荷各自为85%、84%、63%;含盐度为2.5%而起止COD各自为900mg/L、1500mg/L、3000mg/L时,COD的污泥负荷各自为89%、86%、53%。刘勇等人运用基本的生物体活性污泥解决技术性开展化工废水的解决,处理低成本,运行速度更快,模块主题活动强,可是有机化合物和碳酸盐对微生物菌种有抑止生长发育或危害功效,此类方式必须对污水开展很多稀释液和增加解决時间。

  污水开展很多稀释液和增加解决時间。尽管生物体法包含厌氧消化合好氧活性污泥法均能合理解决一定水平的含盐量污水,殊不知微生物菌种对系统电离度的转变十分比较敏感,海水盐度的提高危害了微生物菌种的新陈代谢活力,以致减少了系统软件反映的动力学模型指数。就算是通过训化的活性污泥法系统软件,其海水盐度融入范畴也是有局限的,即使是极其嗜盐菌也仅能在15%~30%海水盐度下存活。

  因为抗盐嗜盐菌的自然环境适应能力有一定程度,因而,选用生物体法尽管能解决较低浓度的含盐量污水,但很多浓盐污水所遭遇的合理解决难点仍没法处理。为了更好地进行对浓度较高的含盐量污水的解决,近些年物理学、有机化学法如离子交换法、膜解决、挥发法和焚烧处理等解决高含盐量污水的技术性获得迅速发展趋势。

  2、离子交换解决污水

  离子交换最开始用以海水淡化设备,H,Entezari等人运用离子交换协同超音波用以水的变软技术性,Michelle等人运用吸咐融合离子交换法除去水里的酚,Jennifer等运用离子交换除去水里融解的有机物污染物质,均获得了一定解决实际效果,存在的不足取决于均是与别的技术紧密结合,与此同时解决成本费较高。伊学农等人运用ro反渗透解决高盐污水可完成含盐量污水的回收利用,且COD和TDS的污泥负荷各自可做到90%和99%以上。杨克吟详细介绍了高含盐量污水的膜分离技术应用技术,与热提液加工工艺对比,膜分离设备具备解决低成本、经营规模大、技术性完善等特性,缺陷是提液倍率不高,通常提液3倍上下,尽管加强预备处理后可进一步提高膜分离技术倍率,但必须较长的预备处理步骤。现阶段膜分离设备有微滤(MF)膜分离技术、超滤膜(UF)膜分离设备、纳滤膜(NF)膜分离设备和ro反渗透(R0)膜分离设备等,在其中用以解决高含盐量污水的主要是纳滤膜膜分离设备和ro反渗透膜分离设备。

  离子交换法和膜解决处理成本增加,机器设备规定严苛,与此同时解决膜非常容易得到环境污染,且必须常常开展反清洗及拆换解决膜,对处理导致不方便,造成的浓水必须后面方式进一步解决。

  3、挥发及焚烧处理

  尽管离子交换法和膜解决可以在现实制造中应用,可是人力及成本费支出太高,因而挥发及焚烧处理获得了发展趋势。现阶段运用挥发和焚烧处理方式解决的高浓含盐量污水,含盐度达8%~20%以上,在进到机器设备前需通过一定的预备处理,最后解决均获得了不错的实际效果。

  王玉明等人讲解了煤化高含盐量污水挥发解决技术性进度,包含对造纸废水处理、煤化工污水、煤液化废水、煤制烯烃污水开展挥发解决,完成“零排放”。于婷等人选用多效蒸发关键技术于高含盐量污水处理,对香辛料、制药业、化肥等领域的污水处理,完成了终端设备污水的零排放,收购了有效化工原料,并对多效蒸发关键技术于污水处理的市场前景开展了深层未来展望,表明该技术性应用前景普遍。袁惠新具体描述了世界各国高含盐量污水处理技术性,并对各种各样挥发技术性开展相对比较剖析,强调合理安排高效率环保节能挥发技术性可完成污水的零排放。孔连琴详细介绍了集中焚烧处理含盐量污水的生产工艺和特性,并对正负压力技术性做好了充足较为来论述正压力技术性的稳定性。王琼峰讲解了焚烧处理解决关键技术于上海华谊亚克力有限责任公司32万吨级/年亚克力及脂新项目的运用,应用結果证实了高溫空气氧化焚烧处理解决系统软件热效高,可以溶解污水中常含的有危害有害有机化学化学物质,为高盐污水的解决给予一种行之有效的处置方式。

  4、氟浸蚀问题

  现阶段根据挥发与焚烧处理技术性解决高含盐量污水有不错的解决实际效果,但是处理方式中也有缺点,即机器设备遭受的浸蚀问题日益突显,许多机器设备的具体使用寿命达不上设计方案使用寿命,因而高含盐量废水处理设备问题也取得了高度重视。

  常见的工业设备为不锈钢材料,价格便宜,成形好,可是因为高盐污水通常氯成分高,腐蚀强,对机器设备原材料有防腐蚀规定,为了避免机器设备浸蚀,陆续考虑到选用防腐蚀特性更强的取代原材料,如纯钛原材料及纯钛的铝合金。纯钛原材料及纯钛的铝合金具备耐蚀性好,品质轻,使用期限长等优势,近几年来在挥发和集中焚烧处理中运用较普遍。遗憾好景不常,许多钛材及钛金属机器设备在应用两年,乃至更短期内后,发觉钛材机器设备仍存有浸蚀状况产生,根据剖析,搜索缘故最后确认机器设备的浸蚀是由污水中包含的氟离子导致的。

  因为钛表层会自行产生一层可靠性好、结合性强的空气氧化膜,因而,钛金属在碱溶液、大部分有机物饱和溶液、碳酸盐饱和溶液和还原性物质中有不错的耐腐蚀性。但在氧化性酸溶液中,氟化物非常容易与氢氧根离子融合产生氟化氢,优先选择吸咐于钛材表层空气氧化膜上,挤兑氧分子造成钛金属表层的钝化膜产生可溶氟化物而产生浸蚀,遭受毁坏,在其中HF饱和溶液对纯钛的锈蚀功效最強。

  在原始的情况下氟成分很低,不容易导致机器设备浸蚀,可是伴随着解决時间增加,根据提液聚集功效后,氟成分持续上升,超出纯钛原材料耐腐蚀水平,最终导致了氟浸蚀。氟腐蚀全过程中关键产生的反映如下所示:

1.jpg

  根据氟浸蚀的关键反应方程,可以寻找氟浸蚀原理,进而寻找处理氟浸蚀机器设备的方式。

  5、结果及提议

  挥发及焚烧处理技术性是现在比较普遍应用而且经济发展高效率的一种方式,非常值得工业化生产选用,与此同时强调纯钛机器设备耐氟浸蚀程度为30ppm。因而,化工厂制造中可以从两层面避免氟浸蚀,一是减少工业生产含氟量污水中的氟成分,根据钙离子交换法获得氟化钙商品;二是处理钛材机器设备氟浸蚀问题,急待开发设计出一套成本低效率高的深层除氟技术性开展深层除氟,改进机器设备应用自然环境,增加其使用期限,减少高含盐量污水处理成本费,减少污水处理安全事故风险性,推动化工安全生产制造。(来源于:湖北宏源药业科技发展有限责任公司,湖北化工工程设计研究所)

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作者: 三六五环保公司

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