高含鹽廢水濃縮處理技術(shù)分析

張娣 張靜

摘 要：高含鹽廢水處理中，應(yīng)研究先進(jìn)廢水處理技術(shù)和工藝，對廢水濃縮處理技術(shù)進(jìn)行分析，提升廢水處理能力。本文主要分析目前高鹽廢水的來源和處理工況，結(jié)合目前技術(shù)發(fā)展情況，對高含鹽廢水濃縮處理技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)論述，并且闡述其中應(yīng)用的有效技術(shù)和研發(fā)的先進(jìn)設(shè)備，以期提供一定參考。

關(guān)鍵詞：高鹽廢水;濃縮處理技術(shù);蒸發(fā)濃縮

隨著化工生產(chǎn)發(fā)展，產(chǎn)生的工業(yè)廢水越來越多，對其進(jìn)行治理成為行業(yè)關(guān)注重點(diǎn)。高鹽廢水處理應(yīng)使用蒸發(fā)濃縮工藝，通過多效蒸發(fā)的方式，對其中的鹽分進(jìn)行消除，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)過程中，相關(guān)人員應(yīng)認(rèn)識到蒸發(fā)工藝的應(yīng)用價值，對其中存在的問題進(jìn)行論述，在此基礎(chǔ)上，提升工業(yè)廢水處理效率。

1 高含鹽廢水概述和處理工況

工業(yè)生產(chǎn)中，TDS溶解固體和有機(jī)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過3.5%的廢水，被稱為高濃度含鹽廢水，在來源角度分析，可分為日常生活廢水和工業(yè)生產(chǎn)廢水。針對工業(yè)生產(chǎn)而言，以下行業(yè)生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生高鹽廢水，如食品加工、石油化工和制藥廠等等，這些污水中不僅含有有機(jī)污染物而且含有大量的無機(jī)鹽等物質(zhì)，例如，Cl-和Na+等等。含鹽量較高的廢水未經(jīng)處理，直接排放在環(huán)境中會造成嚴(yán)重的污染，影響生活用水、水體生物，引發(fā)自然生態(tài)環(huán)境破壞。

例如，某化工企業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)生酸堿廢水，經(jīng)過中和后，廢水的酸堿值達(dá)到6.5，其中廢水的含鹽量為12000mg/

L，為達(dá)到零排放標(biāo)準(zhǔn)，該化工企業(yè)對廢水進(jìn)行了技術(shù)處理，主要應(yīng)用濃縮處理技術(shù)，對高鹽廢水進(jìn)行治理，相關(guān)處理方法主要是蒸發(fā)濃縮、MVR濃縮結(jié)晶器和膜濃縮技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)廢水的有效治理，滿足環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，也提升了化工企業(yè)競爭力。

2 高含鹽廢水濃縮處理技術(shù)應(yīng)用

2.1 蒸發(fā)濃縮

工業(yè)廢水濃縮處理中，應(yīng)用了管式蒸發(fā)器，解決了以往常規(guī)蒸發(fā)器換熱空間不足、結(jié)垢后不方便清洗的缺點(diǎn)。管式蒸發(fā)器應(yīng)用提升了廢水處理能力，其換熱板高度在2m，然而，加熱源換熱夾層內(nèi)有6m高的換熱空間，促使熱量交換更加頻繁，滿足濃縮蒸發(fā)工藝設(shè)計(jì)要求。熱交換性能的實(shí)現(xiàn)，可提升廢水蒸發(fā)效率，經(jīng)過技術(shù)分析，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)完成后的管式蒸發(fā)器與原有的蒸發(fā)器比較，其蒸發(fā)能力更強(qiáng)，達(dá)到2倍以上，并且可降低能源損耗，是目前應(yīng)用在廢水處理中出常見的技術(shù)形式之一。

管式蒸發(fā)器的換熱裝置呈現(xiàn)片狀結(jié)構(gòu)，不僅增加了換熱面積，而防止換熱器表面出現(xiàn)污垢附著，提升了蒸發(fā)設(shè)備使用壽命。工業(yè)廢水中含有大量的鈣鎂離子，將管式蒸發(fā)器應(yīng)用在廢水處理中優(yōu)勢明顯，可提升廢水處理能力，實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水的無污染排放，與環(huán)保發(fā)展理念相適應(yīng)。蒸發(fā)器的應(yīng)用過程中，應(yīng)考慮污水和廢水的具體參數(shù)，結(jié)合污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，對目前的工藝方案進(jìn)行優(yōu)化，使得污水處理效果更加明顯，提升企業(yè)綠色發(fā)展水平。

2.2 MVR濃縮結(jié)晶器

對含鹽工業(yè)廢水的處理會應(yīng)用到MVR濃縮結(jié)晶器，結(jié)晶器主體采用多級蒸發(fā)方式，實(shí)現(xiàn)預(yù)期蒸發(fā)效果。蒸發(fā)系統(tǒng)中包括一級蒸發(fā)器和分離器，其中，分離器與蒸發(fā)器的出料口銜接，結(jié)晶分離器的應(yīng)用，使得工業(yè)廢水處理效率顯著提升，實(shí)現(xiàn)對廢水中鹽含量的有效降低。目前，MVR蒸發(fā)濃縮結(jié)晶系統(tǒng)應(yīng)用較為廣泛，尤其是在化工企業(yè)生產(chǎn)中，MVR蒸發(fā)器得到良好應(yīng)用。系統(tǒng)應(yīng)用的原理如下：MVR濃縮結(jié)晶器以機(jī)械壓縮機(jī)做工的方式，對廢水處理中產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行壓縮。當(dāng)二次蒸汽進(jìn)入到蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)中，會出現(xiàn)沸騰，沸騰后形成冷凝水，達(dá)到對廢水中含鹽物質(zhì)的有效蒸發(fā)，MVR蒸發(fā)器的應(yīng)用不僅回收了潛在的熱力能源，也提高了熱力效率。

實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)，MVR濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)主要由板式換熱器、蒸發(fā)器和結(jié)晶分離器相關(guān)結(jié)構(gòu)組成，同時也包括泵組和電控組成。蒸發(fā)裝置應(yīng)用中，需要對工序流程進(jìn)行分析，對電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行升級，注重利用自動控制設(shè)備，對系統(tǒng)進(jìn)行改造，可引進(jìn)整套PLC系統(tǒng)，對系統(tǒng)工況條件進(jìn)行控制，保持蒸發(fā)平衡。高含鹽廢水需要經(jīng)過進(jìn)料泵進(jìn)入濃縮蒸發(fā)系統(tǒng)中，此時自控系統(tǒng)開始工作，將相關(guān)的控制信號傳輸?shù)秸舭l(fā)系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)對廢水進(jìn)料值的智能控制，確保廢水處理量維持在恒定值，保證工藝技術(shù)應(yīng)用有效性。此外，為提升MVR蒸發(fā)濃縮結(jié)晶效果，應(yīng)用而來強(qiáng)制循環(huán)工藝，高鹽廢水處理過程中，使用的現(xiàn)場顯示和參數(shù)變送器，相關(guān)結(jié)構(gòu)由DCS控制，通過對系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)預(yù)警和控制目標(biāo)。

2.3 膜濃縮技術(shù)

2.3.1 RO反滲透技術(shù)

膜濃縮技術(shù)主要應(yīng)用了卷式膜反滲透技術(shù)和高壓平板膜系統(tǒng)技術(shù)，對高鹽廢水進(jìn)行處理，提升凈化處理效率。反滲透技術(shù)簡稱RO技術(shù)，應(yīng)用原理是廢水在壓力作用下通過反滲透膜，溶液濃度下降，達(dá)到對相關(guān)物質(zhì)分離、提純和濃縮的目標(biāo)。實(shí)踐表明，應(yīng)用反滲透技術(shù)可去除廢水中細(xì)菌、病毒和有機(jī)物，同時，也可處理廢水中98%的溶解鹽物質(zhì)。膜濃縮技術(shù)應(yīng)用在廢水處理中，具有運(yùn)行成本低、操作模式簡單和自動化處理能力高的特點(diǎn)，同時，應(yīng)用膜濃縮技術(shù)，也提高了出水水質(zhì)的穩(wěn)定性，在高鹽廢水的處理中獲得良好應(yīng)用。

高鹽廢水處理中，膜濃縮技術(shù)的應(yīng)用流程分析如下：一是正常室溫條件下，采用物理方法，如蒸發(fā)、蒸餾等技術(shù)應(yīng)用，使得廢水出現(xiàn)脫鹽和純化。目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，利用超薄復(fù)合膜可確保廢水脫鹽率在99.5%以上，同時，也可對廢水進(jìn)行無相變處理，達(dá)到水中膠體、有機(jī)物和污染物的高效處理。技術(shù)應(yīng)用中，需要利用水的壓力作為推動力，使得技術(shù)應(yīng)用中，動力能源消耗降低，達(dá)到對廢水的集中有效處理。

反滲透膜濃縮技術(shù)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行，處理效果明顯，并且操作簡單、凈化后的水質(zhì)穩(wěn)定，技術(shù)優(yōu)勢明顯。反滲透裝置在廢水處理的應(yīng)用中，具有自動化程度高，運(yùn)行維護(hù)方便的優(yōu)勢，同時，相關(guān)設(shè)備占地面積較小，技術(shù)使用優(yōu)勢明顯，需要在高鹽廢水處理中，對其進(jìn)行應(yīng)用和推廣，提升廢水濃縮處理能力。

2.3.2 高壓平板膜

另一種膜濃縮技術(shù)為高壓平板膜系統(tǒng)，利用超高壓力的反滲透膜，系統(tǒng)應(yīng)用中，壓力值可達(dá)到20MPa，使得高鹽廢水處理技術(shù)獲得進(jìn)步升級。為實(shí)現(xiàn)高壓平板膜系統(tǒng)高效應(yīng)用，需要對膜組件結(jié)構(gòu)進(jìn)行論述：系統(tǒng)由耐壓導(dǎo)流盤、膜片疊置和中央通道拉桿組成，為實(shí)現(xiàn)廢水與純水有效分離的目的，需要將導(dǎo)流盤置于中央拉桿周圍。技術(shù)應(yīng)用過程中，由于進(jìn)水系統(tǒng)管道較短，在水流動過程中，會發(fā)生轉(zhuǎn)向，使得濃度極化問題得到解決。

實(shí)踐操作中，應(yīng)保持模表面和配流盤之間的距離在1mm以上，并且開敞式的通道設(shè)計(jì)，也提升處理效果，實(shí)現(xiàn)對預(yù)過濾流程的簡化，極大提升處理工作效率，同時，也可承受膜表面較快的流動速度，降低系統(tǒng)濃度極化可能性。實(shí)踐應(yīng)用中，經(jīng)過技術(shù)測算，可承受的流體速度為0.4～1.0m/s，達(dá)到高鹽廢水處理需求。

為保證膜表面水流呈現(xiàn)湍流狀態(tài)，需要對導(dǎo)流盤進(jìn)行設(shè)計(jì)，相關(guān)設(shè)計(jì)方案應(yīng)體現(xiàn)流體力學(xué)理論，減少膜表面污垢，確保其使用性能穩(wěn)定，使用壽命得到延長。同時，技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)對平板膜柱進(jìn)行設(shè)計(jì)，對相關(guān)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)組件進(jìn)行質(zhì)量控制，間隔3年需要更換相關(guān)部件，提升高壓平板膜的使用性能。高壓平板膜系統(tǒng)操作中，需要將溫度控制在10～35℃，提升廢水實(shí)際處理能力。實(shí)踐表明，在高含鹽廢水處理中，應(yīng)對膜滲透技術(shù)進(jìn)行全面分析，通過設(shè)計(jì)科學(xué)有效的廢水處理方案，全面提升廢水處理工作效率，為膜滲透技術(shù)高效應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。同時相關(guān)技術(shù)應(yīng)用，也是新時期高鹽廢水技術(shù)創(chuàng)新關(guān)鍵，需要在相關(guān)領(lǐng)域?qū)U水處理創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行分析，確保膜滲透技術(shù)應(yīng)用合理。

3 結(jié)論

綜上所述，在高鹽廢水處理過程中，應(yīng)對相關(guān)處理工藝進(jìn)行分析，采取蒸發(fā)濃縮工藝和膜滲透技術(shù)，提升高含鹽廢水技術(shù)處理能力。技術(shù)應(yīng)用過程中，需要對先進(jìn)工藝和實(shí)踐方法進(jìn)行研究，通過技術(shù)升級和完善，促使廢水處理能力提升，使得工業(yè)廢水處理技術(shù)應(yīng)用更加成熟，滿足行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展要求。

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