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摘要:盐化工产业是我国发展建设的重要行业,盐化工行业在为国家各个行业的发展提供化工原料的同时也产生了大量的废水。这些废水处理不当会对周边的环境产生严重的影响,处理得当则可以作为原料回收利用。所以,盐化工园区污水处理工艺成为了研究的特点课题。本文首先分析了盐化工园污水厂废水的特点,然后细致讨论了废水处理工艺技术。本文旨在为废水处理工艺技术员提供参考。
关键词:废水处理;污水厂;盐化工园
当下化工行业流行的两个词是“环保”和“原子化经济”。环保就是化工生产要避免对周边环境造成污染,旨在保护自然环境和人类的身体健康;“原子化经济”就是指在化工生产上要减少物料浪费,要让每一个原子都得到利用。这是一种理想的状态,在化工实际生产中还有很大的提升空间。盐化工园的废水特点是无机盐的含量非常高,有机物则相对较少,这就可以将污水中的盐析出来回收,既能保护环境,又能提高原子利用率。
一、盐化工园区污水厂废水的特点
因为盐化工废水自身存在一定的复杂性,而且其排放量也比较大,对环境造成及其严重的影响,在进行废水的处理过程中也存在一定法困难。盐化工废水中除了含有一些有机污染物之外,还存在大量的无机盐,而且这些无机盐具有一定的腐蚀性能。随着各个领域的建设逐渐加快,工业的发展也取得快速的进步,水资源短缺成为现阶段生活生产应该重视的问题。在高盐生产中释放出的废水的污染程度要比其它物质高出许多,而且其成分也比较复杂,尤其是在沿海地区地下水的含盐量都比较高,含盐海水通过渗透作用进入到下水道或者是排水管中,将其中含有的高浓度氯化物和硫酸盐一并带入其中,因此就要强化对高盐废水的治理力度。此外,我国对排放到海洋废水的标准规范也在逐渐提高,对水回用的工作逐渐提高重视。通过国家颁发的一系列节减排、循环经济等理念已经逐渐呈现在大家眼前,由此可见,实现废水的资源回收以及废水的处理技术就显得十分重要。
二、盐化工园区污水厂废水处理工艺技术分析
1.物理法
第一,膜分离法。膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过方法的统称。电渗析法、反渗透法、渗透法等都属于膜分离法。马娜等人采用电渗析法对油脂基两性表面活性剂α-癸基甜菜碱进行脱盐纯化,考察了操作电压、淡室流量、溶液pH值等操作条件对电渗析脱盐的影响,结果表明,电渗析可有效脱除两性表面活性剂中的无机盐,最佳运行条件为:α-癸基甜菜碱两性表面活性剂的等电点pH值7.50,操作电压10V,淡室流量20L/h。最终,α-癸基菜碱粗产品脱盐率达到92%,回收率92.3%。赵经纬等人采用离子交换膜处理IDAN法草甘膦废液时发现,溶液pH值应该控制在8.6左右,而流量应该是越小越好,但是一定要保持隔板流道的湍流度。结果证明电渗析法可以有效地去除硫酸铵,脱盐率达90%以上,而浓液中的草甘膦的损失量相对也比较小。膜蒸馏是膜技术与蒸发过程结合的新型膜分离过程。其所用的膜为不被待处理水溶液润湿的微孔膜。王车礼等人采用减压膜蒸馏技术处理江苏油田高含盐污水。研究了真空度、污水温度、流量以及污水含盐量对膜通量与截留率的影响。结果表明:当污水含盐量大于220g/L时,馏出液电导率明显增加,但各次实验的截留率仍然接近100%,表明实验用聚丙烯中空纤维膜具有很好的疏水性。
第二,蒸馏法。蒸馏即将液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后使蒸气冷却再凝结为液体。显然,蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来,也可将沸点不同的液体混合物分离开来。蒸馏法脱盐是一种古老的方法,最早用于海水淡化处理,它的发展大致可分为三个阶段。第一阶段为五十年代以前,海水淡化以单效和多效浸管式(ST)蒸发为主。1957年英国教授R.S.Silver发明了多级闪蒸(MSF),这是蒸馏法一个里程碑。蒸馏法的第三阶段是从20世纪70年代初开始,世界性的能源危机给蒸馏法脱盐提出了严峻的问题,节能灯多效蒸发和压汽蒸馏的开发给古法的蒸馏法带来了年轻的活力。目前,蒸馏技术已被广泛应用于海水淡化、食品制造行业、污水处理等领域。
总之,无论是膜分离法还是蒸馏法,其处理工艺的的显著特点是原理简单,可以大量应用于废水处理工作中。其缺点是膜分离法中的电压较高,操作存在一定的危险性,还需要进一步优化
2.电化学法
电化学法是盐化工园区废水处理常用的方法。早在20世纪40年代国外就有人提出利用电化学法处理污水,但由于电力缺乏,成本较高,发展较为缓慢。60年代开始,随着电力工业的发展,电化学法才被真正地用于污水处理工艺研究。电化学氧化降解有机污染物的方法主要有2种:直接电氧化法和间接电氧化法。前者是利用电极表面产生的自由基(如羟基自由基)来氧化降解有机物;后者是以生成的氧化剂(如次氯酸)来氧化降解有机物。在高盐污水电化学法处理中采用间接电氧化法较多,因为污水中的Cl-可以在阳极上放电,生成Cl2。产生的氯气,有一部分溶解在溶液中发生次级反应而生成次氯酸盐和氯酸盐,对有机物起氧化和漂白作用。电化学法的污水处理方法历史较久,有丰富的处理经验。这种方法虽然被广泛应用,但是也存在一些局限性。例如,电解过程中需要通电,这就需要消耗大量的电能。再如,如果废水中无机物的含量较低,则电解效率会大幅度下降。这就使得高额的电费与低效率的电解结果存在矛盾。因此,电化学法更适合应用于高浓度的盐化工园废水处理工作中。
3.复合生物滤池
在废水处理工艺技术研究领域,最有前景的是符合生物滤池。该工艺污水处理的效率和所收集的某些化工废料的纯度较高,可以直接或者简单处理后应用到生产中。复合生物滤池作为一种对曝气生物滤池的改进工艺,具有较好的硝化、反硝化、除碳能力,而且还有很强的抗冲击负荷能力。其与传统曝气生物滤池核心差别在于曝气位置的不同。作为成膜剂使用的阴离子水性聚氨酯合成中,亲水扩链剂DMPA加入的最佳质量分数为4%~5%,异戊烯醇含量为5%~10%,扩链剂乙二胺的用量为占理论剩余-NCO摩尔当量的70%,所制备的阴离子水性聚氨酯的乳液性能良好,将其作为浸润剂的成膜剂使用在玻纤中,赋予玻璃纤维良好的集束性、短切性、分散性、低静电以及成型流动性,并使FRTP复合材料力学具有优良的力学性能。与物理方法和电化学方法相比较,复合生物滤池的特点是利用生物膜来进行污水处理,这就能够收集出较高纯度的某些物质,从而降低了后续的分离提纯工序,也降低了成本,这种方式非常值得推广。然而,这种方式也存在很多不足,膜的通透性有限,化工废水中还存在某些粘附性较大的非可溶盐杂质,容易造成膜阻塞,更换滤膜的费用则比较高。
三、结语
综上所述,盐化工园区污水厂废水处理技术的提升,对环境保护和提高原子利用率都大有裨益。在实际的污水处理工作中,可以根据污水成分的不同来选择相应的处理方法,物理法、化学法和复合生物滤池都具有自己的特色,要具体问题具体分析,没有绝对的优势和劣势。我国盐化工行业发展态势良好,相应的废水处理量也会增大,这就需要相关的化工技术人员不断优化工艺技术。我国的建设目标是把祖国建设成为富强、民主、文明、和谐、美丽的社会主义现代化国家,这个“美丽”的目标,需要所有化学人努力研究,妥善处理盐化工园工业废水。
参考文献:
[1]林清,李琛.SBBR工艺废水处理中的应用[J].四川化工.2013(06)
[2]林齐,宋永会,李冬,张杰.曝气生物滤池处理工业综合废水提标改造技术研究[J].中国工程科学.2013(03)