蘇州工業廢水處理:催化濕式氧化怎么處理?
隨著國度對水環境管理與維護的不時增強，對工業高鹽廢水的處置常常請求到達“零排放”。
目前，工業高鹽廢水“零排放”處置工藝的根本思緒是使鹽和水別離，得到回用水和結晶鹽，但別離出的結晶鹽含有多種無機鹽的雜鹽，屬于風險廢棄物的范疇，其處置本錢較高，且處置不當會形成環境的污染。
因而，如何將高鹽廢水中的鹽以單質鹽的方式回收并停止資源化應用，成為工業高鹽廢水處置研討中的重點與難點。
高鹽廢水的處置現狀
1 膜別離技術
膜別離技術是在某種推進力的作用下，經過溶質、溶劑和膜之間的尺寸排阻、電荷排擠和物理化學作用完成的別離技術。廢水處置中所用的膜依據孔徑大小可分為微濾（MF）膜、超濾（UF）膜、納濾（NF）膜、反浸透（RO）膜等。
目前，高鹽廢水處置中常用的是納濾膜和反浸透膜。李琨等運用以納濾與蒸發結晶為中心的TMC熱耦合工業鹽別離技術對煤化工濃鹽水做中試處置。結果標明，該工藝可以有效截留水中的SO42-，其截留率為92％~94％，不只完成了濃鹽水脫鹽，同時完成了氯鹽與硫酸鹽的有效別離。
膜別離技術能耗低、選擇性強、操作簡單、效率高，但過濾膜易被廢水中的物質梗塞，需求經常清洗或改換。膜別離技術處置高鹽廢水過程中，在產生回用水的同時還會產生大量濃水。濃水中含有大量無機鹽，也可能含有有機污染物，需進一步處置。
目前，中國的膜別離技術產生的濃水的處置方式主要有回流法、回用作消費用水、資源化應用、蒸餾濃縮，但短少高效經濟的處置工藝來同時處理濃水高鹽度和高COD這2個問題。
2 熱濃縮技術
熱濃縮技術的原理是依托熱源對廢水停止加熱而使其中的一局部水分蒸發，從而使廢水中的鹽分得以濃縮。
熱濃縮技術需加熱廢水，因而該技術的能耗較高，并且所需設備普遍比擬龐大，運轉本錢較高。目前，在高鹽廢水處置中應用較為普遍的熱濃縮技術主要有多效蒸發技術、熱力蒸汽再緊縮蒸發技術、機械蒸汽再緊縮蒸發技術。
多效蒸發技術
多效蒸發（Multiple Effect Evaporation, MEE）是將幾個蒸發器串聯起來，將前效蒸發器產生的二次蒸汽作為下一效加熱蒸汽，以儉省蒸汽的耗費量，進步熱能的應用效率。
常用的多效蒸發器多為2~3效，其中應用三效蒸發器脫鹽的技術曾經比擬成熟，且可處置廢水的范圍較廣，適用于處置含鹽量為3.5%~25.0%（質量分數）、COD為2 000~10 000 mg/L的廢水，鹽分去除率可到達98%~99%。
陳玉兵采用三效并流蒸發系統對某外資企業消費過程中產生的高鹽廢水做脫鹽預處置。溶解性總固體（Total Dissolved Solids, TDS）的去除率到達了98.6%，其日常運轉采取連續批量的方式，節約了蒸汽耗費量，蒸發出水經膜生物反響器（Membrane Bio-Reactor, MBR）系統深度處置后的出水水質可到達回用水規范。
但多效蒸發仍存在一些問題，主要表如今蒸發器的腐蝕，選擇抗腐蝕設備以及對被腐蝕設備停止維修改換會增加處置本錢；另一方面，雖然多效蒸發能進步熱能的應用率，但過程中仍需求大量蒸汽，能耗較大。
熱力蒸汽再緊縮蒸發技術
熱力蒸汽再緊縮蒸發（Thermal Vapor Recompression, TVR）是依據熱泵原理，以少量高壓生蒸汽為動力抽吸來自前一效加熱室的一局部二次蒸汽，經緊縮、混合后共同進入下一效加熱室作為加熱蒸汽，以進步熱能應用率，降低能耗。
王一鳴經過物料衡算與熱量衡算提出TVR蒸發二次蒸汽回用率為0.289，其能耗為單效蒸發能耗的78%。將MEE技術與TVR技術相分離設計出的蒸發系統兼具二者性能上的優點，不只可以節約能耗，并且平安性高，操作煩瑣，靈敏性強。
機械蒸汽再緊縮蒸發技術
機械蒸汽再緊縮蒸發（Mechanical Vapor Recompression, MVR）系統中，二次蒸汽進入蒸汽緊縮機停止緊縮升溫后再次進入系統作為加熱蒸汽，如此循環運用，大大進步了二次蒸汽的應用效率，降低了能源耗費。
有研討證明，相比于MEE技術，采用MVR技術每年可節約53.58%的運轉費用，廢水處置本錢可控制在20元/t以下。
王海等樹立了MVR高鹽廢水蒸發結晶系統模型對其操作參數做優化以到達降低能耗的目的。但是，蒸汽緊縮機自身性能的不穩定會直接影響蒸發系統的運轉。
周海云等先經過小試實驗肯定阿斯巴甜廢水（含鹽質量分數為10%， pH為6.8~7.5）MVR工藝關鍵技術參數，即氣相溫度為55 ℃、操作壓強為80 kPa（真空度）。再應用一套MVR中試安裝停止該阿斯巴甜廢水的蒸發結晶，經過21.3倍蒸發濃縮得到了回用水和結晶鹽（NaCl質量分數為97.51%）。
余海晨等設計了一套“零排放”處置工藝來處置某合成化工廠產生的含高質量濃度硝酸銨的廢水（其中NH4+-N=5 750 mg/L，NO3--N=7 520 mg/L，TDS=3.02×104 mg/L），并已投入運用。該工藝的廢水經絮凝、沉淀、過濾后，出水在MVR系統中蒸發濃縮至硝酸銨質量分數≥30%，濃縮液可作為化肥消費原料，MVR系統的冷凝水經反浸透系統處置可得到回用水。
經過前期的開展，目前MEE和MVR技術的性能得到了顯著的改善，在將來這2種技術在廢水脫鹽范疇的應用前景非常可觀。但是，MEE和MVR技術的開展受制于許多要素，如何進步單位處置才能、采用更有效的熱泵、降低設備的資料本錢以及減小設備的占空中積是MEE和MVR技術進一步開展的關鍵。
3 膜蒸餾技術
膜蒸餾（Membrane Distillation, MD）是一種采用疏水微孔膜以膜兩側蒸汽壓力差為傳質驅動力的膜別離過程。該工藝可在接近常溫的條件下運轉，設備簡單，運轉便當，所得蒸餾液非常純潔，并且該工藝可用于處置高鹽廢水，不只可得到較純潔的回用水，還能夠使其中的鹽分結晶，加以回收。目前，該工藝在海水淡化和廢水處置等范疇已得到了普遍應用。
張新妙等以石化高鹽高有機物廢水（電導率為9.45×104 μS/cm，COD為565 mg/L，總有機碳（Total Organic Carbon, TOC）為151.4 mg/L）為研討對象，采用“調酸+MD+反浸透”工藝完成了脫鹽率達99.9%、TOC去除率達90.0%、水回收率達90.0%~93.0%。
李福勤等初步開發了以高鹽廢水為原水制取高純水的MD+電去離子（Electrodeionization, EDI）工藝，具有較好的前景。
但是，膜蒸餾技術相較于傳統膜處置技術來說增加了能量耗費。S.Al-Obaidani等經過膜的物理化學性質與膜蒸餾性能之間關系的研討，證明了膜蒸餾系統能夠運用由低導熱聚合物制備的具有適宜厚度的高孔隙疏水膜以減少能量的耗費。在膜蒸餾工藝過程中，膜老化、污垢、外表活性劑對給水的污染等問題會招致工藝失效，降低處置效果，因而成為膜蒸餾工藝研討中的重要方向。
4 生物處置技術
在高鹽廢水中，由于無機鹽含量過高，大局部微生物的活性會遭到一定水平的抑止。當氯化鈉的質量分數大于1%時會形成細胞質壁別離或失活，且有研討標明活性污泥法不能處置含鹽質量分數為3%~5%的廢水。
國內外學者對可用于高鹽廢水生物處置的微生物做了大量研討——
·E.Reid等研討了高鹽度廢水對活性污泥和中試MBR性能的影響，研討發現，系統可耐受最高5 g/L的鹽度沖擊，并且高鹽度對污泥的物理生化性能會形成很大影響。
·劉正分別選用普通廢水處置廠的活性污泥和高鹽廢水排放溝周邊土壤中的耐鹽微生物，用實踐氯丁橡膠消費廢水在不同鹽濃度下停止馴化培育，馴化后的菌種經實驗考證在氯化鈉質量分數為1.0%、3.0%、6.0%的狀況下生長狀況良好。
·呂寶一等經過對上海某腸衣廠的高鹽廢水[含鹽量為（NaCl為主）2.8%~4.7%，COD為800~1 500 mg/L，氨氮為5~30 mg/L]處置系統的運轉指標和生物膜中微生物做了連續9個月的監測調查，并剖析了2段A/O接觸氧化法對該高鹽廢水的處置效果。結果標明，系統對COD、氨氮的去除率分別到達96.0%和87.5%，且對鹽度、有機負荷有較強的耐沖擊性。
·周健等構建了順應鹽度為7%（以NaCl計）的高鹽微生物處置系統，在25 ℃、有機負荷（以COD計）為1.0 kg/(m3·d)、DO為5mg/L時，該系統對COD的去除率達97.4%。
生物處置技術處置高鹽廢水的本錢較高，微生物的馴化需求較長時間，鹽濃度越高，污泥馴化時間越長，且鹽度的忽然變化會毀壞生物處置系統的正常運轉，招致污泥上浮。關于有脫氮請求的高鹽廢水，過高的鹽度會抑止硝化菌的活性，硝化和反硝化進程都將降低。有研討標明，含鹽濃度為50g/L時的硝化反響速率比無鹽條件降落低20%。另外，微生物不能有效處置廢水中的無機鹽，為使廢水達標排放，后續還需停止脫鹽處置。
5 催化濕式氧化技術
承葉環境采用催化濕式氧化(Catalystic Wet Air Oxidation，簡稱CWAO)：在中溫中壓（200~280℃，2~8 MPa）催化劑作用下，廢水中的有機物被空氣中的氧氣氧化，大分子有機物被打斷成小分子，大局部礦化成CO2和H2O，可將農藥廢水中難降解有機污染物充沛氧化降解。且不產生硫氧化物，氮氧化物和二噁英等廢氣，也不產生污泥。當進水COD＞15000 mg/L時，催化濕式氧化安裝可完成自熱，不需求額外熱源。具有：
反響條件溫和：與常規濕式氧化技術相比，催化濕式氧化技術需求的反響溫度及反響壓力較低。
處置效率高：催化濕式氧化技術可使多數有機廢水COD去除達90%以上，且出水可生化性得到較大進步。
安裝占空中積小：與傳統生化法相比，催化濕式氧化安裝占空中積較小，80 m3/d范圍的安裝占空中積僅為400 ㎡。
能耗低：催化濕式氧化安裝全過程DCS集成與控制，處置過程可完成自熱，節能效果明顯。
適用范圍廣：催化濕式氧化適用于管理焦化、染料、農藥、印染、石化、皮革等工業中含高COD或含生化法不能降解的化合物（如氨氮、多環芳烴、致癌物質BAP等）的各種工業有機廢水。
二次污染低：反響過程中沒有NOx、SO2和HCl等有害氣體產生，通常不需求尾氣凈化系統。因此在現有的有機廢水處置工藝中，催化濕式氧化對大氣形成的污染最低。
綜上所述，由于膜別離技術、熱濃縮技術和膜蒸餾技術處置高鹽廢水產生的鹽以雜鹽的方式存在，這些鹽常常需送往有資質的風險廢物填埋場做填埋處置，不只形成資源糜費，還會污染土壤及公開水。而生物處置技術處置高鹽廢水則無法完成鹽的資源化應用，若要從廢水中回收鹽分，則需增加膜或其他別離工藝，增加了本錢。承葉環境采用催化濕式氧化與蒸發結晶技術高效耦合，在不產生危廢的同時，發明更高經濟效益，降低運轉本錢；廢水中鹽可完成資源化，發明經濟價值；減小環保壓力。
