污水處理中鹽分的去除方法及注意事項(xiàng)

在污水處理過程中，鹽分的去除至關(guān)重要，因?yàn)楦啕}分廢水若不妥善處理，會(huì)對生態(tài)系統(tǒng)及后續(xù)處理工藝造成諸多危害。以下將詳細(xì)介紹污水處理中鹽分的去除方法及注意事項(xiàng)。

去除方法

1. 生物法
   • 原理：利用微生物的新陳代謝作用，將廢水中的有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化，同時(shí)部分微生物在一定鹽濃度范圍內(nèi)可正常生長代謝，從而實(shí)現(xiàn)對廢水的處理。例如在處理吡蟲啉高鹽有機(jī)廢水時(shí)，在 20 - 25℃條件下利用 5L 自制的 UASB 反應(yīng)器，當(dāng)吡蟲啉有機(jī)廢水 COD 濃度為 4000 - 5000mg／L、容積負(fù)荷為 4 - 5kgCOD／（m³?d）時(shí)，逐步提高吡蟲啉廢水中 NaCl 濃度，研究鹽分對 UASB 處理吡蟲啉有機(jī)廢水的影響。
   • 適用情況：適用于鹽濃度相對較低且含有可生物降解有機(jī)物的廢水。如某些食品加工廢水、部分化工廢水等，在鹽分濃度不超過微生物耐受極限時(shí)，可采用生物法處理。
   • 案例：在處理高鹽分榨菜廢水時(shí)，采用調(diào)節(jié) / 除磷沉淀 / 水解酸化 / 接觸厭氧 / 中間沉淀 / CASS 工藝，出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978 - 1996) 的一級標(biāo)準(zhǔn)，表明生物法在合適的工藝組合下可有效處理高鹽廢水。
2. 物理化學(xué)法
   • 蒸餾法
     • 原理：通過加熱使廢水蒸發(fā)，水變成蒸汽逸出，而鹽分等雜質(zhì)留在剩余的濃縮液中，從而實(shí)現(xiàn)鹽分與水的分離。多效蒸餾和蒸汽壓縮蒸餾是常見的蒸餾方式，多效蒸餾利用多個(gè)蒸發(fā)器，前一蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽作為下一蒸發(fā)器的熱源，提高能源利用率；蒸汽壓縮蒸餾則是通過壓縮蒸汽提高其溫度和壓力，使其能作為自身或其他蒸發(fā)器的熱源。
     • 適用情況：適用于高鹽度且對水質(zhì)要求較高的廢水，如某些化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高鹽廢水，或需要實(shí)現(xiàn)水資源回用的場合。
     • 案例：在一些石油化工行業(yè)，對于高鹽度的采油廢水，采用蒸餾法可有效去除鹽分，實(shí)現(xiàn)水資源的回收利用，減少對環(huán)境的影響。
   • 膜分離法
     • 原理：利用特殊的半透膜，依據(jù)溶質(zhì)和溶劑透過膜的能力差異，實(shí)現(xiàn)鹽分與水的分離。常見的膜分離技術(shù)有反滲透、納濾等。反滲透膜孔徑極小，能截留幾乎所有的溶解性鹽類和大分子有機(jī)物，只允許水分子通過；納濾膜孔徑稍大，對二價(jià)及以上離子有較高的截留率，對單價(jià)離子截留率相對較低。
     • 適用情況：適用于對水質(zhì)要求較高、鹽分濃度適中的廢水處理，如電子工業(yè)廢水、制藥廢水等的深度處理，可有效去除鹽分及其他微量污染物，實(shí)現(xiàn)水資源的回用。
     • 案例：在電子芯片制造企業(yè)，采用反滲透技術(shù)處理生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含重金屬和鹽分的廢水，可使處理后的水質(zhì)滿足生產(chǎn)用水標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
   • 離子交換法
     • 原理：利用離子交換樹脂與廢水中的離子進(jìn)行交換反應(yīng)，將廢水中的鹽分離子吸附到樹脂上，從而降低廢水中的鹽分含量。例如強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂可與廢水中的陽離子（如鈉離子、鈣離子等）進(jìn)行交換，強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂可與陰離子（如氯離子、硫酸根離子等）進(jìn)行交換。
     • 適用情況：適用于去除特定離子或?qū)}分含量要求嚴(yán)格的廢水處理，如在一些精密化工生產(chǎn)中，需要去除特定離子以滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的廢水處理。
     • 案例：在電鍍廢水處理中，通過離子交換法可有效去除廢水中的重金屬離子和鹽分，使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或回用標(biāo)準(zhǔn)。

注意事項(xiàng)

1. 生物法注意事項(xiàng)
   • 微生物耐受性：微生物對鹽分的耐受性有限，不同微生物的耐受范圍差異較大。如在處理吡蟲啉有機(jī)廢水時(shí)，當(dāng) Cl?濃度從 2000mg／L 增加到 6000mg／L 時(shí)，COD 去除率從大于 90％降到 50％左右；當(dāng) Cl?濃度進(jìn)一步提高到 6500mg／L 時(shí)，COD 去除率急劇下降到 20％以下，表明鹽分濃度過高會(huì)嚴(yán)重抑制微生物活性，影響處理效果。因此，在采用生物法處理高鹽廢水前，需對微生物進(jìn)行馴化，逐步提高其對鹽分的耐受能力，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測微生物的活性和處理效果。
   • 營養(yǎng)物質(zhì)平衡：高鹽環(huán)境可能影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的攝取和代謝，需要確保廢水中碳源、氮源、磷源等營養(yǎng)物質(zhì)的平衡。例如在處理高鹽榨菜廢水時(shí)，需注意 CASS 池的污泥負(fù)荷，最佳污泥負(fù)荷為 0.15 - 0.20kgCOD/(kgMLSS?d)，以保證微生物有足夠的營養(yǎng)進(jìn)行代謝活動(dòng)，維持良好的處理效果。
2. 物理化學(xué)法注意事項(xiàng)
   • 蒸餾法：
     • 能耗問題：蒸餾法通常能耗較高，尤其是對于大規(guī)模廢水處理，能源成本是一個(gè)重要考量因素。在選擇蒸餾方式時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮能源利用效率高的技術(shù)，如多效蒸餾或蒸汽壓縮蒸餾，同時(shí)結(jié)合企業(yè)自身的能源供應(yīng)情況，選擇合適的能源來源，如利用工業(yè)余熱或可再生能源，以降低能耗成本。
     • 設(shè)備維護(hù)：蒸餾設(shè)備在長期運(yùn)行過程中，由于鹽分的濃縮和結(jié)晶，容易導(dǎo)致設(shè)備結(jié)垢和腐蝕，影響設(shè)備的正常運(yùn)行和使用壽命。因此，需要定期對設(shè)備進(jìn)行清洗和維護(hù)，采用合適的防垢和防腐措施，如添加阻垢劑、選用耐腐蝕材料等。
   • 膜分離法：
     • 膜污染：廢水中的有機(jī)物、膠體、微生物等雜質(zhì)容易在膜表面吸附和沉積，導(dǎo)致膜污染，降低膜的通量和分離性能。為防止膜污染，需要對廢水進(jìn)行預(yù)處理，去除大部分懸浮物、有機(jī)物等雜質(zhì)，同時(shí)定期對膜進(jìn)行清洗，可采用物理清洗（如反沖洗）和化學(xué)清洗（如使用酸、堿或氧化劑等清洗劑）相結(jié)合的方式。
     • 膜使用壽命：膜的使用壽命有限，且更換成本較高。在實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)廢水的水質(zhì)和處理要求，選擇合適的膜材料和型號，合理控制操作條件，如壓力、溫度、流速等，以延長膜的使用壽命，降低處理成本。
   • 離子交換法：
     • 樹脂再生：離子交換樹脂在吸附一定量的離子后會(huì)達(dá)到飽和，需要進(jìn)行再生處理，恢復(fù)其交換能力。再生過程中會(huì)產(chǎn)生大量的再生廢液，含有高濃度的鹽分和其他雜質(zhì)，需要妥善處理，否則會(huì)造成二次污染。同時(shí)，再生劑的選擇和用量也會(huì)影響樹脂的再生效果和使用壽命，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化。
     • 選擇性問題：不同類型的離子交換樹脂對不同離子的選擇性不同，在處理含有多種離子的廢水時(shí)，可能需要選擇合適的樹脂組合或進(jìn)行分步處理，以確保有效去除目標(biāo)離子，同時(shí)避免其他離子對樹脂交換性能的干擾。