高濃高鹽化工廢水的資源化綜合處理工藝

方映春

（科盛環?？萍脊煞萦邢薰?，江蘇南京 211500）

高濃高鹽化工廢水的資源化綜合處理工藝

方映春

（科盛環?？萍脊煞萦邢薰?，江蘇南京 211500）

介紹了一種高濃高鹽化工廢水的資源化綜合處理工藝，包括以下步驟：將廢水集中，加入有機絮凝劑，沉降大顆粒雜質和大部分的懸浮物、漂浮物；加入活性炭吸附劑，吸附有機質；過濾，除去水中的顆粒狀雜質、膠體物質和懸浮物，然后通過一級納濾分離廢水中的一二價離子；含一價離子水經過反滲透，制得純水可作工業用水；濃水經過電滲析進行一價鹽的提濃，得到NaCl副產物；含二價離子水進行冷凍結晶，離心后結晶體層經過雙級膜電滲析，制得酸堿產物，水層進行納濾處理；吸附了有機質的飽和吸附劑經過脫水干燥，進行回收利用。該工藝成本低，可同時去除廢水中的有機質和無機鹽，并加以利用，節能環保。

高濃高鹽化工廢水；納濾；反滲透；電滲析；資源化

高濃度化工廢水的治理研究一直是國內外研究的重點，目前國內外的處理方法主要有傳統生物法如生物膜法、活性污泥法等工藝，對廢水中的有機質有一定去除效果，可降低廢水中COD含量，但不能脫鹽，污水毒性還會嚴重抑制微生物的正常新陳代謝功能，導致生化反應難以進行；傳統蒸發工藝，如蒸餾法，以及由蒸餾發展起來的多效真空蒸發、低溫閃蒸蒸發、高壓噴霧蒸發等工藝，這些工藝方法主要存在投資大、能耗高、效率低、運行費用高和維護困難等缺點，難以普及；電化學法電極板易鈍化、銹蝕，耗電多、處理效果不夠穩定，污泥量大；化學氧化法要求配套設備較多，通常無法單獨使用，且設備價格昂貴，成本較高。基于以上情況，開發一種低成本、高效率、節能環保的綜合水處理工藝顯得尤為重要。

1 工藝介紹

高濃高鹽化工廢水的資源化綜合處理工藝具有低成本、高效率、節能環保的特點，具體工藝流程見圖1：

如圖1所示，高濃高鹽化工廢水的資源化綜合處理工藝，包括如下步驟：

1）將高濃高鹽的化工廢水集中，加入有機絮凝劑，進行沉降處理，以除去廢水中的大顆粒雜質和大部分的懸浮物、漂浮物；其中有機絮凝劑可以為：聚丙烯酰胺或淀粉-聚丙烯酰胺；沉降后的廢水使用復合煤基吸附劑或煤基活性炭進行吸附處理，以除去廢水中的大部分有機質；

2）然后使廢水通過微孔過濾除去水中的顆粒狀雜質、膠體物質和懸浮物，再通過超濾進一步去除水中殘留的小分子懸浮物和有機質，之后通過一級納濾將水中的一二價離子分離；分離出的含一價離子水經過二級納濾，二級納濾后的含一價離子水再經過反滲透，制得純水可作工業用水；

3）反滲透后的濃水經過電滲析進行一價鹽的提濃，得到15%-18%的NaCl副產物可送入氯堿廠用作燒堿的生產原料；二級納濾分離出的含二價離子水與一級納濾分離出的含二價離子水混合，在-3～5℃下冷凍結晶，離心后的結晶體層為Na2SO4·10H2O，經過雙級膜電滲析，制得酸堿產物，分別為純度98%（質量分數）以上、濃度不低于1mol/L的H2SO4，可用作化工生產原料及電鍍廠酸洗等；純度98%（質量分數）以上、濃度不低于1mol/L的NaOH，可用于化工生產原料及電廠脫硫除塵等；水層進行二級納濾處理；

圖1 高濃高鹽化工廢水的資源化綜合處理工藝流程示意圖

4）當二級納濾后的含二價離子水的純度低于95%時，不再進行冷凍結晶，而與原化工廢水混合，重新進行吸附過濾處理；吸附了有機質的飽和吸附劑經過脫水干燥，可作為清潔焚燒爐、排放尾氣處理裝置等的熱源進行回收利用，干燥冷卻水回到沉降系統與原水混合。

2 結束語

1）將煤基活性炭吸附工藝與膜過濾技術相耦合，依次通過沉降、活性炭吸附、微孔過濾、超濾、納濾將高濃高鹽廢水中的有機質和無機質一并除去，出水達到工業用水標準，所用設備和輔料易獲得、易操作且價格較低，處理工藝運行成本較低，經濟性好且應用范圍廣。

2）將納濾、膜技術與電滲析技術相結合，在脫除廢水中鹽分的同時，將一二價鹽離子分離，分別通過電滲析技術實現一二價鹽的酸堿轉化和提濃，得到NaCl、H2SO4和NaOH等副產物，可用作工業生產的原輔料，提高了其經濟價值。

3）選用吸附效果極佳、具有燃燒活性的復合煤基活性炭作為吸附劑，在絮凝劑的協助下，吸附廢水中的有機質，吸附效率高達92%以上，不僅可有效去除廢水中的有機質，且飽和的復合煤基活性炭具有很高的燃燒熱值，干燥后可作為工業熱源燃料回收利用，同時實現了有機質的能源化和無機質的資源化，實現了污水處理的零污染排放，具有很高的環境效益和社會效益。

圖3 改造后轉鼓復混肥散裝料倉

（2）原料倉為5 000mm×5 000mm的方形結構，直筒段三面高度1 500mm，卸料面高度1 000 mm。料倉卸料面高度為+500 mm。料倉錐體與直筒角度為60°，確保物料具有良好的流動性。

（3）在直筒段500mm處，設置一道用-30扁鋼做成的80mm×80mm的方格柵，一則保證投料人員的安全，防止失足跌進料倉；二則防止大塊物料或雜物進入料倉，同時對料倉起到加固作用。

（4）在錐體的兩個對稱面上各裝1臺振搗器，在料倉下料不暢時可隨時開啟震動，防止下料堵塞。在另外兩個對稱面上分別割開一道寬50mm的縫隙，用軟連接并密封，避免振搗器在工作時，引起料倉的整體震動。

2.4 改造效果

（1）投料系統人員減少50%。投料工從原來的6人降為3人，其中1人轉運其他鋪原料，2人在投料口投料并監護散裝料倉。

（2）投料費用大幅度降低。本公司的噸原料人工、機械費用為4元，裝置產能10萬t/a，年產量按產能的80%計，N、P、K原料占復混肥重量按90%計，年節約費用（4×50%）×10× 80%×90%=14.4萬元。

（3）原料由袋裝改為散裝，包裝袋除尿素回收使用2次外，磷酸一銨及鉀肥包裝袋一次性使用，平均成本按35元/t計，年可節省費用：35×8×90%=252（萬元）。

3 改造前后經濟效果比較

改造總投資72萬元（詳見表1），年可節約費用268.755萬元（詳見表2），3個多月可收回全部投資。

表1 改造總投資

表2 改造效益

改造后，復混肥原料的轉運、投料的人工、機械費用大大降低，對于復混肥的穩定生產也起到了積極的作用。

4 結束語

近年來，復混肥的市場競爭越來越激烈，人工費用大幅上漲，成為復混肥企業的共性問題。生產技術的潛力空間越來越小，而降低人工費用，已成為復混肥企業降低生產成本的主要途徑。簡單、低能耗的投料、配料系統，對于復混肥企業節省人力，降低成本起到了一定的作用。

Comprehensive Treatment of High Strength and High Salinity Chemical Wastewater

Fang Ying-chun

Introduces a comprehensive treatment technology of high concentration and high salt chemical wastewater，which includes the following steps：concentrating wastewater，adding organic flocculant，settling large particle impurity and most of suspended matter and floating substance；adding active carbon adsorbent，Adsorption of organic matter；filtration，removal of particulate impurities in the water，colloidal substances and suspended solids，and then through a nanofiltration separation of waste water in a divalent ion；containing a single ion water through reverse osmosis，the system can be made for industrial water Water，concentrated water by water dialysis for a concentration of salt to get NaCl by-products；containing divalent ion water for frozen crystallization，centrifugal crystal layer after two-stage membrane electrodialysis，acid-base products，water layer And the saturated adsorbent which adsorbs the organic matter is dehydrated and dried for recycling.The process has low cost and can simultaneously remove the organic matter and inorganic salt in the waste water and make use of the energy and environmental protection.

high concentration and high salt chemical wastewater；nanofiltration；reverse osmosis；electrodialysis；resource utilization

X781

B

1003–6490（2016）09–0047–02

2016–07–30

方映春（1981—），女，江蘇六合人，助理工程師，主要從事化工污染控制方面與水污染防治方面的工作。