揚州化工廢水處理工藝

一、概述

    氯化銨、氯化鈉廢水傳統(tǒng)蒸發(fā)結晶技術，雖然可以將其中的溶解鹽類結晶析出，從而使得脫鹽后的冷凝水可以回用或進入后續(xù)處理工段，但由于最終得到的是混合鹽，不僅沒有利用價值而且會形成新的固廢，如果按固體危廢進行處置將產(chǎn)生巨大的處理費用。因此，如何將廢水中的氯化銨與氯化鈉進行有效分離從而進行綜合利用，得到滿足工業(yè)或農(nóng)業(yè)使用要求的產(chǎn)品將具有重要意義。

    二、設計思路

    根據(jù)氯化銨與氯化鈉的溶解度隨溫度的變化而變化，采用分鹽技術通過蒸發(fā)、結晶、再蒸發(fā)分離出氯化銨和氯化鈉。

    三、廢水主要組成

    化工廢水一般來自無機化工或者有機化工，其主要分為石油生產(chǎn)廢水、合成化工廢水、紡織印染工業(yè)廢水、醫(yī)藥廢水等。由于廢水的來源不同，這些廢水在水質上存在比較明顯的差別。總的來說，在化工廢水當中往往會包含比較多的人工合成物質，污染物的性質比較明顯，其中的各種污染物質也比較難降解。其主要包括以下幾個特點：

    1)由于生產(chǎn)存在一定的波動性，導致廢水水質和水量情況往往隨之發(fā)生波動。

    2)廢水中污染物成分也往往比較復雜。

    3)廢水中BOD和COD含量比較高。

    4)廢水的pH值波動比較大。

    5)廢水往往具有一定的毒性和刺激性。

    6)廢水具有一定的色度。

    1、化工廢水處理技術及其應用前景

    1.1廢水物理處理技術

    廢水物理處理技術是指利用機械、物理的方法來對廢水當中的各種固體顆粒狀物質進行分離，對廢水當中的各種漂浮物處理效果較好，還可以有效清除廢水當中的懸浮固體顆粒、砂、油等。在當前化工廢水的處理過程中，化工廢水普遍采用的物理處理方法主要分為：重力沉淀法、過濾法、氣浮法等。重力沉淀法是利用固體顆粒的密度比大的物理原理來工作的，通過重力的篩選作用對固體顆粒進行分離，有效達到液固分離的目的。過濾法主要用于廢水中小直徑顆粒的分離，通常是依靠過濾器、微孔等對水中包含的懸浮物進行處理。氣浮法是利用氣泡對雜質的吸附作用，可以對廢水中的各種微小顆粒進行吸附，利用密度差對其中的懸浮物進行有效的分離，一般用于油、疏性細微懸浮物的分離。廢水物理處理技術一般工藝流程比較簡單，對可溶性物質的分離難度較高。在當前廢水的處理過程中，經(jīng)常采用的物理技術主要包括磁分離法和膜分離法。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，通過磁分離技術，可以有效改善污泥的沉降效果。在實際應用的過程中，可以將磁粉首先加入到廢水當中，然后利用其磁性，將其中的污泥吸附起來，實現(xiàn)對其回收和應用。機械攪拌加速澄清池處理技術是廢水物理處理技術的重要一種。其主要是為了除去水中的顆粒、細菌、有機物、膠體、固體懸浮物等雜質，有效降低廢水中各種懸浮物質的顆粒濃度。為了有效降低水的硬度，還可以向水中投入一定量的碳酸鈉，能夠將水體中的一部分鹽類通過沉淀的方式沉積在水體底部，通過在水體中增加一定量的絮凝劑，有效除去水中的懸浮物、有機物、膠體等。機械攪拌加速澄清池采用鋼筋混凝土結構，內(nèi)部采用碳鋼制作。變空隙重力式砂濾池可以進一步去除廢水中的細小顆粒、懸浮物、膠體和有機雜質。該技術手段在實際使用過程中，往往經(jīng)過一定的時間使用后，在處理池內(nèi)壁上容易黏附一定量的雜質，清理難度較大，需要采用壓縮空氣進行鼓泡擦洗，利用強大的水力將這些雜質分離出來。

    1.2廢水化學處理技術

    廢水化學處理技術是指利用化學反應，讓廢水中的化學成分發(fā)生變化，從而有效溶解污水中的膠體和物質。當前，氧化法和化學混凝法在廢水化學處理過程中非常常用。化學氧化法是指將臭氧和氯氣等氧化劑加入到廢水中，可以對廢水當中的有機物進行氧化分解，有效實現(xiàn)對污水的處理。經(jīng)過相關研究發(fā)現(xiàn)，通過將甲基丙烯酸甲酯半導體廢水應用臭氧處理，能夠有效提升對甲基丙烯酸甲酯除凈率。電化學氧化法是指通過光、聲、電和磁等試劑，和廢水中的相關化學成分進行反應，降低對廢水的處理難度，有效對水體中有機物進行降解。國外研究學者發(fā)現(xiàn)，在廢水處理過程中使用含Ni的納米TiO2。能夠在有機廢物的分解過程中起到催化的作用，能夠有效對廢水中的甲基橙成分進行分解。經(jīng)過大量實驗證實，在對廢水進行紫外線照射之后，能夠提高甲基橙廢液的去除率，最高可以達到96%左右。

    1.3廢水物理化學法處理技術

    廢水物理化學法處理技術是對物理廢水處理法和化學廢水處理法的綜合運用，結合化工分離理論對廢水實施處理的一種方法。在通常的情況下，物理化學法主要包括交換法、吸附法、萃取法和分離法等。通過對這些廢水處理技術的應用，能夠進一步對廢水中的各種細小懸浮顆粒進行清除，但由于技術應用的針對性較強，并不適合大規(guī)模推廣使用，且污水處理成本偏高，如果處理不當，很容易對水體造成再次污染。離子交換法是根據(jù)化學鍵在親和力上的差異，對廢水中化學物質進行分解凈化。萃取法是通過在廢水中加入萃取劑，利用相似相溶性原理，從而對水體中的有害成分進行聚集和提取，進一步降低廢水中雜質含量。吸附法是借用各種有吸附能力的物質，如活性炭等，對水體中的有害雜質進行吸附，從而完成對廢水的凈化。根據(jù)相關研究顯示，通過活性炭吸附法，可以有效提高對廢水的處理效果，為了獲得更好的廢水處理效果，應該將活性炭的使用量控制在60g/L，還需要做好對活性炭吸附時間的控制。

    1.4廢水生物處理技術

    廢水生物處理技術是指利用微生物的新陳代謝作用，對廢水當中的有機物質進行分解。在化工廢水生物處理技術的應用過程中，其主要包括兩種，第一種是使用好氧生物處理法，另一種是采用厭氧生物處理法。好氧生物法處理的過程中，是通過生物膜的吸附作用對廢水當中的有害物質進行吸附，生物膜的吸附面積越大，廢水除凈率就越高。后者是利用懸浮生長微生物的新陳代謝分解作用，對廢水當中的有機物進行分解。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，好氧吸附法在高濃度有機廢水處理中，可以得到比較好的污水處理效果，可以有效對污水中的COD進行去除，除凈率可以達到99%以上。厭氧微生物處理法是利用厭氧微生物的降解作用，實現(xiàn)對污染物的有效清除。

    1.5廢水超濾處理技術

    由于當前對化工廢水的處理效果提出了更高的要求，常規(guī)的處理方法往往效率較低，需要采用超濾處理技術對廢水進行處理，能夠有效減少廢水的SDI值。為此，應該根據(jù)廢水處理的不同要求，對超濾系統(tǒng)合理進行設計，避免水量波動對廢水處理效果造成影響，還必須保證反滲透膜的使用壽命，保證對廢水的處理成本。為了保證對廢水中雜質的除凈率，提高超濾系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，可以在超濾系統(tǒng)前設置絲網(wǎng)式自清洗過濾器，其對固體顆粒的處理效果可以達到100um。對超濾系統(tǒng)還應該定期進行清洗，及時清理其表面的雜質，保證其使用效率。當反復沖洗還是無法清除上面的雜物時，需要使用化學藥品對超濾膜進行清洗，為了盡可能將其表面的雜質去除，應該設計和使用專門的清洗裝置。

    1.6廢水反滲透處理技術

    為了進一步提升水的品質，更加有效濾除其中的雜質，我們應該設計反滲透系統(tǒng)。為了保證滲透膜的清潔性，還需要設計膜的清洗系統(tǒng)。清洗系統(tǒng)的主要利用反滲透產(chǎn)水置換反滲透停機后滯留在膜中的濃水，防止?jié)馑畟葋喎€(wěn)態(tài)的結垢物質出現(xiàn)結垢，從而有效保護反滲透膜。此外，通過對加藥系統(tǒng)的設計和使用，還能有效保證系統(tǒng)使用的安全性。

    整個污水處理工藝應該滿足以下的要求：

    (1)可靠性。只有保證設備在正常工作狀態(tài)后，才可以進行使用，可靠性是一個的指標。

    (2)安全性。整個系統(tǒng)在工作的過程中，不得存在安全隱患，還可以及時對各種故障進行檢測并處理，避免因為故障發(fā)生造成安全事故。

    (3)任何系統(tǒng)只有在滿足實時性的指標下，才能進行實際應用，整個系統(tǒng)應該根據(jù)實際處理污水各項參數(shù)的變化，及時對生產(chǎn)狀態(tài)進行調(diào)整，保證對污水的處理效果。

 揚州化工廢水處理工藝

    隨著時代的不斷發(fā)展，對化工廢水處理提出了更高的要求。當前各種化工廢水處理技術較多，都有各自的特點，在實際選擇的過程中，應該根據(jù)實際廢水處理需要來進行選擇，保證廢水處理的質量和經(jīng)濟效益。

    原料液先加入重金屬捕捉劑(強力螯合劑)形成沉淀，去除Cr3+、Zn2+、Fe3+，上清液經(jīng)上料泵進入冷凝水預熱器預熱后，然后依次進入三效、二效及一效加熱室及分離室進行蒸發(fā)濃縮，濃縮物料由一效出料泵進入DTB冷凍結晶，結晶后物料經(jīng)結晶出料泵進入稠厚器增稠，然后通過離心機離心分離得到氯化銨固體。分離后母液去氯化鈉蒸發(fā)系統(tǒng)繼續(xù)蒸發(fā)，經(jīng)離心機離心分離得到氯化鈉固體(見下圖)。

    五、工藝計算

    六、經(jīng)濟性評價

    (一)運行成本

    注：此費用為噸水運行成本。

    (二)經(jīng)濟性分析

    因此，采用本分鹽方案，得到工業(yè)級氯化鈉及農(nóng)業(yè)級氯化銨，氯化鈉、氯化銨廢水不僅得到了有效處理，而且蒸發(fā)出的冷凝水可以生產(chǎn)回用，鹽類得到綜合利用并抵消運行能耗，大大減輕了相關行業(yè)的企業(yè)運行成本及環(huán)保負擔。