淺談濃鹽水零排放處理技術

關正秋

(寶鋼工程技術集團有限公司，上海201900)

摘要：經深度處理后的廢水，走部分均可進行回用，但是RO反滲透、電滲析等廢水處理工藝在廢水處理過程中會產生含鹽量較高的廢水一’囊鹽水。此部分廢水雖然量少但是處理難度較高，如不進行處理直接外排會污染環境，而由企業自行處理，刖處理成本高，增加企業負擔，目前一般采用外運處理。在國外提倡工業廢水零排放的大背景下，工業廢水由企業內部消化已成為大勢所趨，本文便是針對特殊水質的濃鹽水進行處理，已達到廢水霉排放的一種方法，

關鍵詞：濃鹽水;零排放;蒸發結晶

DOI:10.16640/j,cnki.37-1222/t2018.10.025

1現狀及問題

酸洗廢水是為了請除金屬表面氧化物，采用硝酸、硫酸、氨氟酸廈磷酸等酸進行酸洗法處理時而產生的廢水。廢水多來源于鋼鐵廠或電鍍廠，pH值一般在1.5以下(游離酸0.5-2%)，呈強酸性。傳統處理方法是物化處理+深度除鹽后回用，并將深度除鹽產生的濃鹽水外運處理。濃鹽水外運處理，處理成本高，增加企業負擔。同時也不符合國家環境保護大環境下對企業廢水零排放的政策精神。

酸洗廢水處理將整個舍酸廢水處理系統分為三個功能模塊，分別為物化處理、深度除鹽、零排放、通過逐級處理，最終達到環保要求。本文著重對耀度除鹽后產生的濃鹽水如何處理進行分析和探討。

2廢水零排放技術

2,1廢水零排放的概念

廢水零排放簡單地說就是指企業在生產過程中產生的廢水經處理后廁用于生產。不排放到環境當中去，使企業走上綠色蝌=保、循環可持續發展的道路。由于生產過程中，無論是工業水還是循環水，其對水的硬度均有一定的要求，因為當水的硬度達到一定限值時容易在設備或管道內結垢，影響設備熱交換性能和增加管道阻損，而決定水的硬度指標的既是水中的含鹽量。由于廢水本身及在處理過程中加藥導致含鹽量偏離，如何有效降低廢水的含鹽量是實現廢水回用實現廢水零排放的關鍵所在。

2.2廢水除鹽技術簡介

銥鹽水以其高臺鹽量，成分復雜，處理成本高，一直以來都是廢水處理行業難題;近年來，隨著國家環保要求愈加嚴格，廢水零排放已經提上議事日程，且在很多環保要求嚴格地區(比如環太湖流域、長江流域)已經開始對企業要求實施廢水零排放。如何變廢為寶，使企業生產走上循環可持續發展的道路，成為當下環保研究的重要課題。目前常規的除鹽技術主要有離子交換法、電滲析法、反滲逯法、電吸附等。下面針對各類除鹽技術的優缺點進行比較如下。

(1)離子交換法。離子交換除鹽的是利用孵、陽離子交抉樹脂的可交換離子(活性基團)與電解質溶液中的陰、陽離子進行交換，從而達到去除鹽分的一種分離方琺。作為常規除鹽技術，離子交換法有著出水純度高，操作筒單的優點，同時也有設備繁多，投資過犬，設備維護成本高等缺點。實際運行中存在因懸浮物附著在交換劑顆粒表面，降低了交換劑交換容最，堵塞樹脂層孔隙，致使設備阻損增加，當反沖洗不充分時，污染物可進入交換劑內部，使交換劑層結塊惡化出水水質。

(z)電滲析祛。電滲析技術是利用離子交換膜對陰、陽離子的選擇透過性，在外加直流電場作用下，使水中的陰、陽離子定向遷移透過選擇性離子交換膜，從而使電介質離子自溶液中分離出來。電滲析技術除鹽需要具備兩個條件：一是在直流電場的作用下，使溶液中正、負離子分別問陰極和陽極做定向移動：二是在離子交換膜的選擇透過性作用下，使溶液中的帶電離子在膜上實現反離子遷移。為了保證電滲析設備長期、穩定、高效運行，對廢水進水水質要求較高。電滲析技術有著工藝德單、易于設備化、技術成熟、除鹽率高的優點，同時電滲析技術有著能耗高、易結塘等缺點，

(3)RO反滲透法。RO反滲透法是以壓力為推動力，利用反滲透膜的選擇透過性，從古有各種無機物、有機物和微生物的水體中提取叫純凈的水。反滲透技術脫鹽效率高，一級反滲透系統脫鹽率一般可在85%以上，二級反{參透系統脫鹽率可穩定在95%以上，對，有機物的去除效果相比其他除鹽技術要好得多，但是由于反滲透裝置要在高壓下運轉，因此需要配備高壓泵和高壓管路，設備能耗離，回水利用率低，需要對膜進行定期清理，清洗時需要投加大量的酸、堿，化學清洗藥劑，

(4)電吸附法。電吸附法除鹽技術在處理效率，能耗、適應性及運行維護等方面有著獨特的優勢，是一種新型的水處理技術，有廣泛的應用和發展前景。電吸附除鹽技術是通過旄加外加電壓形成靜電場，強制離子向帶有相反電荷的電極處移動，使離子在雙電層內富集，大大降低溶液本體濃度，從而實現對水溶液的除鹽。其優點是對進水水質要求較低，運行中不消耗化學藥劑，不產生二次污染，預處理設施較簡單，運行維護也較方便，產水率高.設備用電量較大，除鹽率不如反滲透。

2.3濃鹽水零排放技術簡介

廢水經電吸附或RO反滲透處理后產生的含鹽量較高的廢水，稱為濃鹽水，濃鹽水的處置是一項較困難的課題。一直以來困其高昂的處理成本，企業一般選擇外運處理或者用于高爐灰渣冷卻，隨著環保要求的提高灰渣場及煤場一般采取封閉措施，因此水量消耗也有限。

經過多年研究和宴際應用，我們發現蒸發結晶可以使濃鹽水中的鹽分以結晶方式析出，從而提取濃鹽廢水中的鹽分和蒸餾水，給企業帶來經濟效益的同時解決了濃鹽水的排放問題，達到變廢水為寶的嗣的。本文將介紹’種濃鹽水處理方法，不但可解決濃鹽水零攆放問題還能為論業措來彝濟效益，可謂一箭雙雕。

2.4蒸發結晶技術

蒸發結晶是工、眥生產中比較中典型的化工單元，廣泛使用在化工、冶金、海水淡化、污水處理等工業生產中。蒸發結晶技術用在濃鹽水處理上，其工作原理是將蒸發器蒸發產生的二次蒸汽，經壓縮機壓縮后，提高其壓力和飽和溫度，增加熱焓，再送入蒸發器作為熱源，替代一次蒸汽進行循環利用，通過蒸發結晶提取濃鹽廢水中的鹽分和蒸餾水。

3濃鹽水零排放處理工藝

以對酸洗車間產生的廢水進行處理為例，蒸發結晶技術完全可作為廢水處理的一個模塊組成。酸洗車間排放的廢水先進入調節池，調節水質水量，然后由提升泉提升至中和池進行加藥中和，調節廢水PH值至中性(偏堿性)，凈沉淀池沉淀后由提升泵船壓提升至電滲析進行分離，電滲析產生的新水進行回用，濃鹽水進入蒸發結晶器進行蒸發、一結晶。濃鹽水處理工藝如圖1所示。

3.1工藝流程說明

待處理的濃鹽水儲存在廢水池中，經廢水提升泵加壓提升后送人蒸發結晶系統熱交換器，在熱交換器內進料廢水與蒸汽冷凝水進行熱交換，再經蒸汽板換升溫至蒸發溫度，進入降膜蒸發器，進行蒸發濃縮。物料依次通過蒸發器，在蒸發器列管內，熱量從上而下進入，廢水從下而上流出，廢水依次通過后達到較高的濃度后再進入結晶分離器內進行閃蒸，此時會有小顆粒的結晶體析出，用提升泵打入冷卻結晶器，濃縮液在強制循環蒸發器內繼續進行升溫，后進入分離器，在分離器內進行閃蒸，之后結晶析出，如此循環。

3.2效益分析

以濃鹽水處理量10m3/h為例，項目總投資約900萬元，項目投產后可實現回收產品效益約500萬元，減去藥劑消耗、能介消耗、固定資產折舊、設備修理、人工成本及其他制造費用約340萬元，年可產生經濟效益約160萬元。效益還是比較可觀的。

3.3技術難點

蒸發結晶技術應用于濃鹽水零排放處理，雖然為濃鹽水零排放提供了一個出路，但是仍存在一定的技術難點。由于濃鹽廒水蒸發結晶相比一般生產性化工蒸發結晶程序要復雜得多。一般性化工產品成分相對較單一，如氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉等化工商品的生產，僅需要處理一種鹽類的結晶，這類成分單一的鹽類結晶工藝比較容易掌握，但濃鹽廢水里所合的的鹽份，種類繁多，經常是幾種鹽類相混合，多種鹽類并存的濃鹽水容易在結晶器內產生泡沫及腐蝕性物質，同時多種不同鹽類的存在，容易因鹽類結晶溫度不同而在設備內結垢，對設備的換熱系數產生不同程度的影響。雖然理論上可以利用不同成分的鹽類結晶溫度不同的特性將混鹽分步結晶進行分離，但是實際生產過中，濃鹽廢水中各組分鹽的結晶溫度也很難控制，仍需在實際生產當中不斷總結經驗，改進并提高工藝技術。

4結語

蒸發結晶是廢水零排放的解決方案，逐漸成為水處理的未來發展趨勢，雖然目前蒸發結晶技術應用于濃鹽水處理上仍存在一定的難度，但是含鹽成分相對單一的濃鹽水，蒸發結晶技術應用于濃鹽水零排放，將水中的鹽直接取出、回收利用還是可行的。該技術一旦在市場推廣，應用前景將非常可觀。

參考文獻：

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