高盐高浓度废水处理现状

高盐高浓度有机废水处理技术现状摘要：本文对目前国内外高盐高浓度有机废水的处理技术进行了综述，系统归纳出其主要处理方法：物理化学法、生物法及其组合工艺，并简要介绍了各种方法 的技术原理、优缺点，最后对高盐高浓度有机废水的近一步研究指明了方向。 关键词：高盐高浓度有机废水；物理化学法；生物法；组合工艺近年来，随着工农业生产的发展和城镇人民生活水平的提高，工业废水、城市污水排放量越来越大，由此引起的环境污染，已严重影响到环境生态和人类健 康，尤其是高盐高浓度有机废水的排放。高盐高浓度有机废水是指至少含有陶、溶解固体TDS(Total Dissolved Solid )的高浓度有机废水，其主要来源于海 水应用于工农业生产和生活中产生的废水和工业生产过程中产生的高盐废水。高盐废水中除了含有有机污染物外， 还含有大量的无机盐，如Cl-、SO4-、NA、Ca 等离子，这些盐的存在对常规的生物处理有明显的抑制作用1。针对此类废水，目前较为成熟、有效的处理工艺主要包括物理化学法，生物化学法2及其组合工艺，其中物理化学法主要有：电化学法3、膜分离法4、深度氧化法5、离子交 换法6和焚烧法7o 1物理化学法电化学法由于废水的高盐度，使得废水具有较高的导电性能，含盐废水中的Cl-在阳极被转化为Cl2,并可进一步转化为次氯酸：2Cl- CT2CO -HCl+HClO 次氯酸本身就是一种强氧化剂，可以将水中的有机物氧化，这一特点为电化 学法在高盐度有机废水处理方法提供了良好的发展空间。电化学法具有处理费用 低，不需要投加化学药剂，设备简单，可操作性强等优势，因此电化学法更适合 于小型污水处理厂的运作。王慧网等采用电化学法处理含盐染料废水，研究发现，在最佳条件下，色度 和COD勺去除率分别可达到85%口电解过程中没有难以继续反应的中间产物 生成。膜分离法膜分离法是一种新型隔膜分离技术，它是利用一种特殊的半透膜使溶液中的 某些组分隔开，某些溶质和溶剂渗透而达到分离的目的。 作为废水的深度处理方 法，其在饮用水精制和海水淡化等领域受到重视和研究， 并已在工程实践中使用。 其中根据溶质或溶剂透过膜的推动力和膜种类不同，水处理中膜分离法又可以分 为：电渗析、反渗透、超滤、微滤。其中膜材料和组件的开发是决定膜分离法能 否大规模工业化应用的关键。焦涛9采用超滤-纳滤工艺处理印染废水，通过改变废水中盐的种类、pH值, 分析了相关因素对处理效果的影响，结果表明：废水的CO前TOC勺总去除率均 在80%Z上，脱盐率约为94%深度氧化法深度氧化法是以生成氧化自由基为主体，利用自由基引发链式氧化反应迅速 破坏有机物的分子结构从而达到氧化降解有机物的目的。根据产生自由基的方式和条件的不同，深度氧化法又可分为湿式氧化发、超临界水氧化法、光化学氧化 法以及其他催化氧化法100刘春明11等指出超临界水氧化技术具有快速、高效、 无二次污染等优点，但腐蚀、盐沉积、高能耗等问题均阻碍了其工业化发展。此 外深度氧化法所需氧化剂的用量随废水中有机物浓度的增加而增大，经济优势不突出，急需开发高效率的新型氧化剂和氧化工艺。离子交换法离子交换树脂是一种在交联聚合物结构中含有离子交换基团的功能高分子 材料，树脂中含有的氨基、羟基基团可以把废水中的金属离子交换、螯合，具有 处理效果好，设备简单，操作方便，可再生等优点，因此在废水处理方面得到了 大量应用。离子交换法主要用于生物法的预处理工艺， 以除去对微生物有抑制作 用的金属离子。焚烧法对于高COD勺高盐废水，可采用直接焚烧的方法进行处理，即将高盐废水呈 雾状喷入高温燃烧炉中，使水雾完全气化，让废物中的有机物在炉内分解成二氧 化碳、水及少许无机物灰分12,同时焚烧产生的热量可以回收利用或发电，因此焚烧法被认为是一种使有机废液真正实现减量化、无害化和资源化的处理技术。自上世纪50年代初次使用以来，焚烧法已广泛应用于高盐废水的处理。一般认 为，对于COCfi很高，热值也很高的有机废液采用直接进入焚烧炉处理较其他方 法更加经济、合理；而对于热值不是很高的废液，则需添加辅助燃料助燃；对于 含水量大的有机废液应先进行蒸发浓缩再进行焚烧13 o在进行焚烧之前，应当将水中的悬浮液过滤或采用加热等方法来降低废水粘 度，以提高废液雾化效率并防止喷嘴堵塞。对于酸性高盐废水，有时还需加碱中 和处理，以防止腐蚀设备。最后，由于废液中常含有N S Cl等元素，焚烧后烟气中会含有NO、SO、二嗯英等有毒有害气体，因此必须控制好焚烧温度、焚 烧时间以减少二嗯英的生成，对尾气要进行净化处理，达标后才能排放。2生物法生物法是处理高盐有机废水最传统和广泛流行的方法，一般包括以下几种方 法：（1）传统活性污泥法；（2）厌氧处理系统；（3）序批式反应系统；（4）好氧颗 粒污泥；（5）从盐湖、盐田、盐沼采取菌种，培养驯化适耐细菌。此外，以上几 种方法可根据实际情况，相互结合以达到理想的处理效果。传统活性污泥法活性污泥法是以活性污泥为主体的污水处理技术，它采用人工曝气的手段使 活性污泥均匀分散并悬浮于反应器中， 与废水充分接触，并在有溶解氧的条件下 对废水中所含的有机物进行微生物的合成和分解等代谢活动。而盐度对活性污泥法的影响较大，因此，对活性污泥进行驯化培养出具有良好有机物降解性能的耐 盐微生物是处理高盐有机废水的重要前提。刘祥凤14等在有菌种存在的好氧系统中，采用驯化活性污泥的方法处理高盐 有机废水。结果表明，驯化后的活性污泥可以有效地处理高盐有机分水，NaSO 含量小于20 g/L ,驯化活性污泥均可以正常降解废水中的有机物，指示剂苯酚 的去除率也稳定在90犯上。可以看出，通过驯化可以大大提高微生物的耐盐能 力。厌氧处理系统相对好氧处理，厌氧处理高盐有机废水的研究较少， 但也有成功应用厌氧方 法处理高盐有机废水的离子。如.GomeC5等用UASBi理合成废水，当水力停留 时间为1d,盐浓度为20 g/L, TOC的去除率可达88%有效总产气量甲烷占84%近10年来，厌氧消化处理实际废水主要集中于海洋产品加工废水处理。采 用的工艺包括厌氧滤池、UASB厌氧接触法。CODfc除率在70%-90%有机负荷 从1-15 kgCOD/,污泥负荷低于kgCOD/25等采用Fenton-水解酸化-厌氧接触- 接触氧化组合工艺处理重庆某化工厂日排成分复杂的高盐高浓度生产废水，出水COD% 51-63 g/L ,氯化物含量为75-91 g/L ,各项指标均达到了污水综合排 放标准(GB 8978-1996)三级标准。王郁26等采用电渗析-活性污泥法组合工艺对高盐废水进行处理，即先利用 电渗析装置将高盐废水中的盐分脱除，脱盐后的废水再采用活性污泥法生化处 理。结果表明废水经电渗析后盐度由 22000 mg/L降至1630 mg/L,脱盐后的废 水经活性污泥法处理24h内CODS除率2t持在85%右。4结语高盐有机废水含盐量高的特点为其处理带来了很大的障碍，面对日益严格的污水排放标准，单一的处理方法在经济和技术上都存在一定的问题。物理化学法中的深度氧化法和膜分离法相对而言占地面积小，处理后基本无二次污染，但高成本和难以工业化制约了它的大规模应用，开发抗污染、长寿命、性能稳定的膜 材料和组件是膜分离法能否工业化应用的关键；生物法虽是目前处理高盐有机废水公认的好方法，但其占地面积大，处理效果受气候影响。开发快捷高效的耐盐 菌驯化方法和生物反应器，在单一技术研发的基础上，采用多种技术组合的工艺 是未来处理高盐有机废水的发展方向。参考文献1 Shimshon Belkin, Asher Brenner and Aharon Abeliovich,Biological Treatment of a High Salinity Chemical Industrial WastewaterJ.Water Science & Technology,1993,31(9):61-72.2杨健，王士芬，郭长虹.驯化活性污泥处理高含盐量有机废水研究J. 上海环境科学，1998, 17(9): 8-10.3时文中，华杰，朱国才等.电化学法处理高盐苯酚废水的研究 J.化工环保，2003, 23(3):129-132.4王车礼，钟璟，王军.膜蒸播淡化处理油田高含盐废水的实验研究J. 膜科学与技术，2004, 24(1): 46-49.5徐志红，高云虎，王涛等.超临界水氧化技术处理难降解有机物的研究进展J. 现代化工，2013, 33(6): 19-22.6徐灵，王成端，姚岚.离子交换树脂处理含铭废水的研究J.工业安全与环保，2007,33(11): 12-13.7马静颖.高浓度含盐有机废液焚烧技术 J. 能源与环境，2005, 1: 45-48.8王慧，王建龙，占新民等.电化学法处理含盐染料废水J.中国环境科学，1999, 19(5):441-444.9焦涛.超滤_纳滤工艺在高盐印染废水处理中的应用及脱盐效果分析J.环境科技，2010,23(6): 4-7.10孙玉香，荆建刚，刘京伟等 .高浓度有机废水深度氧化治理技术进展J.城市环境与城市生态,2004, 17(6): 27-29.11刘春明，董秀芹，张敏华 .超临界水氧化技术处理工业废水的研究进展J.化工进展，2011,30(8): 1841-1847.12宋明川，王家彩，王秋慧等 .焚烧法处理巴豆醛废水 J.西南给排水，2011, 33(3):34-36.13吕宏俊，郭和民.焚烧法处理有机废液的工艺选择 J.中国环保产业，2005, 12:15-18.14刘祥凤，李青山，乌锡康 .驯化活性污泥处理高含盐量有机废水的研究J.工业用水与废水,2002, 33(4): 43-45.15 . 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