高盐废水论文范文

高盐废水论文范文（精选6篇）

高盐废水论文 第1篇

江苏某新材料有限公司,主要产品为高端锂离子电池,在萃取/反萃生产过程中产生含有萃取剂和铜、镍和铬等重金属的大量硫酸盐废水,根据一类污染物排放要求和标准,经石灰和烧碱沉淀处理后,金属镍和铬在生产车间排放口已达排放标准,但出水中硫酸盐为103.0g/L,对后续生化处理影响较大,无法达标排放。本研究以CaCl2 为沉淀剂,在pH值较宽的范围内获得纯度95%～98%的CaSO4。CaSO4是重要的化工、建筑原料,有广阔的市场前景。沉淀尾水通过电解法处理,制取低浓度碱液,回用产品生产中的萃取/反萃取工艺中,实现废水的零排放和资源化利用。

2 材料与方法

2.1 废水水质

试验用水来源于南通市经济开发区某新材料有限公司,为萃取/反萃取制镍生产废水,经石灰和烧碱沉淀处理后,该水质颜色微黄、无味,有少量悬浮物,具体水质最大值见表1。

2.2 仪器与药剂

仪器选用HH-S数显恒温水浴锅、DHG-9123A电热恒温鼓风干燥箱、79-2磁力加热搅拌器、电解槽等等。器皿为容量瓶、烧杯、吸附柱、量筒、滴定管等。药剂选用铬酸钾、氯化钡、氧化钙、氯化钙、硝酸银等。

2.3 测定方法

硫酸根浓度与氯离子浓度均采用GB11899-89法测定,氢氧根浓度采用滴定法测定。

2.4 试验设计

根据废水中的硫酸根离子浓度,确定CaCl2的投加量和电解工艺中最佳温度、pH值、极板间距和电解时间,获得最佳硫酸根去除效果和最佳制碱工艺条件。

3 实验结果分析

CaSO4微溶于水,溶解后的硫酸钙一部分以未电离硫酸钙存在,一部分电离成硫酸根离子和钙离子,由于废水中其他盐浓度也较高,CaSO4沉淀的生成必须考虑盐效应和同离子效应的影响,化学式为:

CaCl2+Na2SO4=CaSO4↓+2NaCl。

3.1 试验影响因素分析

3.1.1 pH对沉淀效果的影响

取废水50mL分别置于5个锥形瓶中,调节pH值分别6、7、8、10和12。各加入10mLCaCl2溶液,搅拌5min,静置2h,取上清液过滤测定硫酸根浓度,各pH值硫酸根去除率如图1所示。

由图1可知,随pH值的增加,SO${}_4^{2-}$去除率均在98%～99%之间,说明pH值在6～12范围内,对CaSO4的沉淀去除效果影响不显著,原水无需调整pH值。

3.1.2 氯化钙投加量

试验在室温25 ℃进行,称取41.09gCaCl2(CaCl2在25℃的溶解度为70g)溶解于水中,定容至100mL。取2mL、3mL、5mL、9mL、10mL和11mL分别加入50mL废水中,搅拌5min后测定硫酸根去除率,去除效果见图2。

由图2可知,当CaCl2的投加量为10mL,即4 109mg时,硫酸根的去除率在99.15%,尾水中硫酸根浓度降至880mg/L,CaCl2溶液对硫酸根的去除效果比较好,产生的CaSO4纯度在95%～98%,达到工业级应用标准。

CaSO4微溶于水,溶解度与温度有关,10 ℃溶解度为1.928g/L,40 ℃溶解度为2.097g/L,100 ℃溶解度为1.619g/L,而实验值却为880mg/L,远小于硫酸钙的溶解度,根据本实验测定,硫酸钙的容度积常数在5.1×10-6-1.96×10-4,之所以没有确定值,是由于试验用水非自配纯水,而且原水中含有大量的其它物质,同离子效应和盐效应对本沉淀反应影响比较大,实际上硫酸钙溶解后,一部分以未电离硫酸钙存在,一部分电离成硫酸根离子和钙离子存在,故SO${}_4^{2-}$离子实际去除率高于理论计算值。

3.2 电解制碱试验

原水经沉淀剂CaCl2处理后,SO${}_4^{2-}$离子浓度从原来的103 000mg/L降为880mg/L,原水pH值略有下降,为11.2,Cl-离子浓度为50 672.5mg/L,如果此处理水直接排放,必须回调pH<8,为实现处理水的回用,满足生产需求,Cl-离子浓度必须低于3 500mg/L,通过电解可达到此要求。

3.2.1 电解试验机理

沉淀试验后尾水中氯化钠浓度为50 672.5mg/L,依据电解法制碱工艺机理。

电解:2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑,

阴极:2H++e=H2↑,

阳极:2Cl-2e=Cl2↑。

3.2.2 电极选择

通过前期实验研究,与电解法制碱工艺比较,Ti/PbO2电极具有电解效率高,电极使用寿命长等优点,一直被广泛应用于电解行业中,所以本试验电极选用Ti/PbO2电极,探索极板间距、pH等对去除Cl-离子的效果影响,确定最佳电解条件。

3.2.3 电极板间距选择

实验选择Ti/PbO2为阴极,石墨为阳极,以Cl-离子去除率为指标,确定最优板电极间距。如图3知,最佳电极间距为7mm。

3.2.4 pH值对电解效果的影响

由图4知,在酸性条件下,电解效率优越于碱性条件,当pH=3,电解时间为40min时,Cl-离子去除率为90.8%,Cl-离子浓度为4 625.3mg/L。

3.2.5 最佳条件电解试验

原水经沉淀剂CaCl2处理后,上清液pH=11.2,如果在酸性条件下进行电解去除Cl-离子,势必重调pH值,增加电解负担,故实验确定最佳电解实验条件为:pH=11.2,极板间距为7mm,常温。电解实验结果见图5所示。

由图5可知,起始时氯离子浓度下降很快,电解时间为60min时,氯离子浓度最低,为3200mg/L,氢氧根浓度为40g/L,完全满足回用要求。

4 结语

(1) 用CaCl2作为沉淀剂,处理冶金萃取废水脱除SO${}_4^{2-}$离子,当原水SO${}_4^{2-}$离子浓度为103.0g/L,投加CaCl2 82.18g/L,出水SO${}_4^2$最低880mg/L,去除率在99.15%;回收CaSO4纯度95%～98%,由于同离子效应和盐效应的影响及实际CaSO4溶解特性,SO-4离子实际去除率高于理论计算值。

(2)原水经沉淀剂CaCl2处理后,上清液最佳电解实验条件为:pH=11.2,极板间距为7mm,电解时间60min,常温下,氯离子浓度最低为3 200mg/L,氢氧根浓度为40g/L,完全满足回用要求。

(3)在实验研究中发现,当水中氯离子浓度较高时,电解反应以Cl-为主反应,电解H+为副反应;当水中氯离子浓度低于3.2g/L时,电解H+逐渐成为主反应,电解Cl-则成为副反应;说明电解效率与氯离子浓度有着较大关系。

(4)与传统除盐工艺相比,针对本废水特性和生产工艺,实验探索了电解法处理冶金萃取废水回用、实现CaSO4资源化利用的可行性,有关Cl2的回收将在以后的研究中继续探索。

摘要：通过沉淀/电解集成处理高盐冶金废水进行了实验,研究表明:以CaCl2作为沉淀剂,处理冶金萃取废水脱除SO24-离子,当原水SO42-离子浓度为103.0g/L,投加CaCl282.18g/L,出水SO42最低880mg/L,去除率在99.15%;回收CaSO4纯度95%～98%,经沉淀处理后的上清液在pH=11.2,极板间距为7mm,电解时间60min,获得氯离子浓度为3200mg/L,氢氧根浓度为40g/L的回用水,可完全满足回用要求。

关键词：沉淀,电解,冶金废水

参考文献

[1]曹志强.利用脱硫石膏生产纸面石膏板的工艺技术[J].粉煤灰,2009(4):41～42.

[2]张向前,丘自力.沉淀的溶解度及其影响因素[J].商丘职业技术学院学报,2008,38(5):100～103.

[3]陈魁,向兰.硫酸钙溶解行为初探[J].盐业与化工,2007,36(2):1～3.

高盐废水论文 第2篇

【格林大讲堂】

覆盖面广、难处理的高盐废水是什么？

高含盐废水在化工生产过程中是最常见的一种，印染、造纸、化工、农药、采油、海产品加工等生产领域会产生高盐废水。这类废水含有高浓度的有机污染，如果不经过净化处理，直接排放到自然界中，将会对环境造成严重污染和破坏，使土壤生物、植物因脱水而死亡，造成了土壤生态系统的瓦解，高盐废水中的高浓度有机物或营养物给水体环境带来更大的压力，加速江河湖泊的富营养化进程。

高盐废水处理工艺

目前，处理高盐废水的工艺有多效蒸发技术、生物法、SBR工艺、MBR工艺等。

多效蒸发结晶技术

在工业含盐废水的处理过程中，工业含盐废水进入低温多效浓缩结晶装置，经过5-8效蒸发冷凝的浓缩结晶过程，分离为淡化水（淡化水可能含有微量低沸点有机物）和浓缩晶浆废液；无机盐和部分有机物可结晶分离出来，焚烧处理为无机盐废渣；不能结晶的有机物浓缩废液可采用滚筒蒸发器，形成固态废渣，焚烧处理；淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。

低温多效蒸发浓缩结晶系统不仅可以应用于化工生产的浓缩过程和结晶过程，还可以应用于工业含盐废水的蒸发浓缩结晶处理过程中。多效蒸发流程只在第一效使用了蒸汽，故节约了蒸汽的需要量，有效地利用了二次蒸汽中的热量，降低了生产成本，提高了经济效益。

生物法

生物处理是目前废水处理最常用的方法之一，它具有应用范围广、适应性强、经济高效无害等特点。一般情况下，常用的生物法有传统活性污泥法和生物接触氧化法两种。

1、传统活性污泥法

活性污泥法是一种污水的好氧生物处理法，目前是处理城市污水最广泛使用的方法。它能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，同时也能去除一部分磷素和氮素。

活性污泥法去除率高，适用于处理水质要求高而水质比较稳定的废水。但是 不善于适应水质的变化，供氧不能得到充分利用；空气供应沿池水平均分布，造成前段氧量不足后段氧量过剩；曝气结构庞大，占地面积大。

2、生物接触氧化法

生物接触氧化法是主要利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。

生物接触氧化法是一种浸没生物膜法，是生物滤池和曝气池的综合体，兼有活性污泥法和生物膜法的特点，在水处理过程中有很好的效果。

生物接触氧化法有较高的容积负荷，对冲击负荷有较强的适应能力；污泥生成量少，运行管理简便，操作简单，耗能低，经济高效；具有活性污泥法的优点，生物活性高，净化效果好，处理效率高，处理时间短，出水水质好而稳定；能分解其它生物处理难分解的物质，具有脱氧除磷的作用，可作为三级处理技术。

SBR工艺

SBR是序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)的缩写，作为一种间歇运行的废水处理工艺，近年来在国内外被引起广泛重视和研究的一种污水处理技术。

SBR的工作程序是由流入、反应、沉淀、排放和闲置五个程序组成。污水在反应器中按序列、间歇地进入每个反应工序，每个SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列间歇运行的。

SBR法具有以下特点：工艺简单，占地面积小、设备少、节省投资。理想的推流过程使生化反应推力大、处理效率高、运行方式灵活、可以除磷脱氮、污泥活性高，沉降性能好、耐冲击负荷，处理能力强。

虽然法SBR以上优点，但也有一定的局限性，如进水流量大，则需要调节反应系统，从而增大投资；而对出水水质有特殊要求，如脱氮除磷等还需要对工艺进行适当改进。

MBR工艺

MBR是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺，它用具有独特结构的MBR平片膜组件置于曝气池中，经过好氧曝气和生物处理后的水，由泵通过滤膜过滤后抽出。MBR工艺设备紧凑，占地少；出水水质优质稳定，有机物去除效率高； 剩余污泥产量少，降低了生产成本；可去除氨氮及难降解有机物 ；易于从传统工艺进行改造。但是，膜造价高，使膜生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺；膜污染容易出现，给操作管理带来不便；能耗高，工艺要求高。

电解工艺

在高盐度条件下，废水具有较高的导电性，这一特点为电化学法在高盐度有机废水处理方面提供了良好的发展空间。

高盐废水在电解池中发生一系列氧化还原反应，生成不溶于水的物质，经过沉淀(或气浮)或直接氧化还原为无害气体除去，从而降低COD。

溶液中的氯化钠电解时，在阳极上所生成的氯气，有一部分溶解在溶液中发生次级反应而生成次氯酸盐和氯酸盐，对溶液起漂白作用。正是上述综合的协同作用使溶液中有机污染物得到降解。

因为电化学理论的局限性，高耗能，电力缺乏等问题，目前电解处理高盐废水工艺还是处于研究阶段。

离子交换法

离子交换是一个单元操作过程，在这个过程中，通常涉及到溶液中的离子与不溶性聚合物(含有固定阴离子或阳离子)上的反离子之间的交换反应。

采用离子交换法除盐时，废水首先经过阳离子交换柱，其中带正电荷的离子(Na+等)被H+置换而滞留在交换柱内；之后，带负电荷的离子(CI－等)在阴离子交换柱中被OH－置换，以达到除盐的目的。但该法一个主要问题是废水中的固体悬浮物会堵塞树脂而失去效果，还有就是离子交换树脂的再生需要高昂的费用且交换下来的废物很难处理。

膜分离法

膜分离技术是利用膜对混合物中各组分选择透过性能的差异来分离、提纯和浓缩目标物质的新型分离技术。

目前常用的膜技术有超滤、微滤、电渗析及反渗透。其中的超滤、微滤用于高盐废水的处理时，不能有效去除污水中的盐分，但可以有效截留悬浮固体(SS)及胶体COD；电渗析(electrodialysis)和反相渗透(RO)技术是最有效和最常用的脱盐技术。

另外，反渗透技术还能去除部分溶解性有机物，这是其他脱盐技术不能够达到的，但是由于其处理成本高、操作经验不足，反渗透技术在城市污水处理及工业废水处理方面的应用受到了一定限制。

而且，膜技术处理高浓度韩炎废水时，膜易被污染，从而导致操作过程难以正常运转。况且吨级废水进行膜处理成本高，企业难以承受。

高盐废水论文 第3篇

关键词：高浓高盐化工废水,纳滤,反渗透,电渗析,资源化

高浓度化工废水的治理研究一直是国内外研究的重点, 目前国内外的处理方法主要有传统生物法如生物膜法、活性污泥法等工艺, 对废水中的有机质有一定去除效果, 可降低废水中COD含量, 但不能脱盐, 污水毒性还会严重抑制微生物的正常新陈代谢功能, 导致生化反应难以进行;传统蒸发工艺, 如蒸馏法, 以及由蒸馏发展起来的多效真空蒸发、低温闪蒸蒸发、高压喷雾蒸发等工艺, 这些工艺方法主要存在投资大、能耗高、效率低、运行费用高和维护困难等缺点, 难以普及;电化学法电极板易钝化、锈蚀, 耗电多、处理效果不够稳定, 污泥量大;化学氧化法要求配套设备较多, 通常无法单独使用, 且设备价格昂贵, 成本较高。基于以上情况, 开发一种低成本、高效率、节能环保的综合水处理工艺显得尤为重要。

1 工艺介绍

高浓高盐化工废水的资源化综合处理工艺具有低成本、高效率、节能环保的特点, 具体工艺流程见图1:

如图1所示, 高浓高盐化工废水的资源化综合处理工艺, 包括如下步骤:

1) 将高浓高盐的化工废水集中, 加入有机絮凝剂, 进行沉降处理, 以除去废水中的大颗粒杂质和大部分的悬浮物、漂浮物;其中有机絮凝剂可以为:聚丙烯酰胺或淀粉-聚丙烯酰胺;沉降后的废水使用复合煤基吸附剂或煤基活性炭进行吸附处理, 以除去废水中的大部分有机质;

2) 然后使废水通过微孔过滤除去水中的颗粒状杂质、胶体物质和悬浮物, 再通过超滤进一步去除水中残留的小分子悬浮物和有机质, 之后通过一级纳滤将水中的一二价离子分离;分离出的含一价离子水经过二级纳滤, 二级纳滤后的含一价离子水再经过反渗透, 制得纯水可作工业用水;

3) 反渗透后的浓水经过电渗析进行一价盐的提浓, 得到15%-18%的Na Cl副产物可送入氯碱厂用作烧碱的生产原料;二级纳滤分离出的含二价离子水与一级纳滤分离出的含二价离子水混合, 在-3~5℃下冷冻结晶, 离心后的结晶体层为Na2SO4·10H2O, 经过双级膜电渗析, 制得酸碱产物, 分别为纯度98% (质量分数) 以上、浓度不低于1mol/L的H2SO4, 可用作化工生产原料及电镀厂酸洗等;纯度98% (质量分数) 以上、浓度不低于1mol/L的Na OH, 可用于化工生产原料及电厂脱硫除尘等;水层进行二级纳滤处理;

4) 当二级纳滤后的含二价离子水的纯度低于95%时, 不再进行冷冻结晶, 而与原化工废水混合, 重新进行吸附过滤处理;吸附了有机质的饱和吸附剂经过脱水干燥, 可作为清洁焚烧炉、排放尾气处理装置等的热源进行回收利用, 干燥冷却水回到沉降系统与原水混合。

2 结束语

1) 将煤基活性炭吸附工艺与膜过滤技术相耦合, 依次通过沉降、活性炭吸附、微孔过滤、超滤、纳滤将高浓高盐废水中的有机质和无机质一并除去, 出水达到工业用水标准, 所用设备和辅料易获得、易操作且价格较低, 处理工艺运行成本较低, 经济性好且应用范围广。

2) 将纳滤、膜技术与电渗析技术相结合, 在脱除废水中盐分的同时, 将一二价盐离子分离, 分别通过电渗析技术实现一二价盐的酸碱转化和提浓, 得到Na Cl、H2SO4和Na OH等副产物, 可用作工业生产的原辅料, 提高了其经济价值。

嗜盐菌在高盐废水处理中的应用研究 第4篇

1 嗜盐菌的分类

嗜盐菌(Halophile)指只能在高盐环境下生长的细菌，根据其耐盐程度的不同可分为四类:非嗜盐菌(目前生物法常用细菌)、弱嗜盐菌(一般海洋微生物)、中度嗜盐菌及极端嗜盐菌(即古细菌)[2]。非嗜盐菌生活在盐度小于1%的环境，主要生长在淡水中。弱嗜盐菌在盐度为2%～5%生长最好，严格地说，这种菌种是耐盐菌，即具有一定的耐盐性能，可与嗜盐菌共存，同时在盐度较低环境下也可生长。中度嗜盐菌在3%～15%盐度下生长最好，基本上是真细菌类。极端嗜盐菌生长于15%～30%的环境，主要属于古细菌[3]。

2 嗜盐菌的嗜盐机理

1)细胞水平。极端嗜盐菌生存需要大量的Na+离子以避免溶菌现象[4]，同时协助p H调节及维持电位平衡。然而，极端嗜盐菌细胞内并未含有大量钠离子，而是通过积累钾离子保持渗透压的平衡，能够促使细胞进行排钠吸钾的重要结构被称为紫膜。它是细胞膜上呈六面格子的紫色斑块，主要由一类视黄醛蛋白组成。紫膜可通过驱动细胞内质子形成梯度将光能转变为细胞自身进行生命活动的能量[5]。同时，有研究表明Cl-离子也起着十分重要的作用。Roebler等认为Cl-可能对酶和蛋白质起稳定作用，在高盐低氧压情况下以光合磷酸化方式将H+运回细胞内合成ATP，以维持细胞在高盐环境中的代谢活动[6]。

对于中度嗜盐菌，它们通过在细胞内积累一些被称为相容性溶质的高度水溶性的小分子物质，来抵抗细胞外的高渗透压，保持细胞内的低水活度，维持细胞的形态、结构和生理功能。相容性溶质包括糖，糖醇，氨基酸及氨基酸的衍生物等[7]。

2)分子生物学水平。极端嗜盐菌细胞中含有嗜盐极酶，通过肽链中酸性氨基酸残基形成负电区域使酶蛋白在高盐环境中的稳定。另一方面，嗜盐菌通过在蛋白质基因上的特殊物质在酶蛋白表面上形成盐桥，消除盐离子的屏蔽效应[8]。

3 嗜盐菌的分离筛选

嗜盐菌广泛生长于盐湖、盐碱湖、盐沼、死海和盐场等环境中。1937年，Zobell等[9]首次进行了废水中盐分对不同来源微生物存活率的影响的相关实验研究。结果表明在盐度较大的环境中，一般微生物存活的可能性很低。国内很多研究者也开始对嗜盐菌进行分离和鉴定方面的研究。何健等[10]以逐步提高盐浓度的方法从某化工厂苯乙酸车间酸化废水的稀释水中得到增殖后的耐盐能力较强的优势菌。熊焰等[11]报道了一株分离于实验室盐藻培养物中的中度嗜盐菌NY-011，对其进行形态观察、代谢指纹分析及16SrDNA扩增和测序等工作，通过对其同源性进行分析，从Gen Bank中获得Halomonas,Chromohalobacter和Zymobacter属中其他种的16SrDNA基因序列，同NY-011的16SrDNA一起构建系统发育树，确定该菌株属于盐单胞菌属。

4 嗜盐菌应用于高盐度废水处理

关于耐盐微生物应用的研究，国内外学者进行了大量研究。Hamoda等[12]使用活性污泥完全混合反应器分别对几组盐度不同的废水在不同泥龄(3 d～20 d)和不同有机负荷(0.15 kg～2.0 kg CODCr/VSS·d)条件下进行平行对照实验，发现未经驯化的活性污泥系统较驯化的活性污泥系统受到盐度的冲击更大，驯化后的活性污泥对TOC的去除率均达到96%以上。Kargi和Uygur对含有盐杆菌的活性污泥系统进行研究，发现水中盐度为5%时，CODCr去除率仍可达80%左右[13]。王基成等人将某石化企业乙烯污水处理厂产生的含有高浓度氯化钙和难生物降解有机氯化物的高钙盐废水作为水样，采用逐步加压的方法对活性污泥进行耐盐驯化，记录驯化过程中污泥微生态的变化及驯化污泥对废水处理效果，发现当盐度逐渐增加，丝状菌、钟虫等种属数量明显变少。随着盐度的增加会改变活性污泥中的优势菌群。实验表明，经过驯化后的耐盐活性污泥工艺对废水中COD的去除率明显高于该污水处理厂现有处理工艺对COD的去除率[14]。宋晶等[15]从大连旅顺盐场底泥中筛选出适合高盐度的嗜盐菌，在序批式间歇反应器(SBR)中对其进行3.5%(质量分数)盐度的驯化，污泥混合液悬浮固体(MLSS)平均质量浓度达600 mg/L。利用培养的污泥进行高盐模拟废水处理试验，结果表明，对盐度为3.5%,COD为240 mg/L～340 mg/L的高盐废水，在每周期12 h、曝气量0.6 L/min、污泥MLSS为600 mg/L、污泥龄为18 d条件下，COD去除率达95%以上，NH4+-N去除率达61%,TP去除率达55%。该系统有较强的抗冲击负荷能力。孙磊采用两级ABR-SBR工艺对高浓度高盐废水进行处理，可使废水中的COD去除率达到97%左右[16]。

5 结论和展望

综上所述，虽然高盐环境对大多数微生物的生长和正常代谢产生不利影响，但国内外大量研究表明一些特殊的微生物可在高盐环境下降解有机污染物。自然界存在嗜盐微生物以及可以通过驯化培养出具有降解特定物质功能的嗜盐菌为生物法处理高盐废水提供了可行性。

目前，国内外对处理实际高盐废水还处于实验室小试阶段，离实际工程应用还有较大距离。我国拥有丰富的盐水资源，可以充分利用此资源进行嗜盐菌的筛选和机理研究工作，以期为嗜盐菌处理实际高盐废水提供理论基础。

摘要：嗜盐菌是一类能在高盐环境下进行正常生长代谢的细菌,同时其具有降解有机物的功能,这使得生物法处理高盐废水成为可能,论述了嗜盐菌的分类、特性及作用机理,并综述了国内外高盐废水生物处理的研究进展,最后展望了其应用前景。

高盐废水论文 第5篇

环氧氯丙烷 (ECH) 别名表氯醇, 化学名为1-氯-2, 3-环氧丙烷, 是一种易挥发、不稳定的无色液体, 微溶于水, 能与多种有机溶剂混溶。ECH是一种重要的基本有机化工原料和精细化工产品, 是重要的有机合成中间体, 用途十分广泛。

ECH生产装置会产生大量高碱度、高含盐量的有机废水。废水的有效处理和合理利用是企业降低成本, 提高效益的重要手段。同时, 全面提高废水处理技术, 努力提高废水的处理率和回用率, 对缓解当前水资源危机, 提高企业可持续发展能力的重要举措[1-2]。本文通过现有ECH生产废水处理技术进行分析, 对甘油法ECH项目生产废水处理方法的进行了可行性分析, 并提出了新的思路。

一.高含盐有机废水处理研究现状

目前采用的生物工艺主要有活性污泥法 (普通活性污泥法、延时曝气法和纯氧曝气) 和生物膜法 (曝气生物滤池、生物接触氧化、生物转盘、生物滤池和生物流化床) ;工艺选用的反应器有序批式生物反应器 (SBR) 和膜生物反应器 (MBR) 等[3]。

1. 活性污泥法

盐度对活性污泥法的影响大于对生物膜法的影响。所以, 通过活性污泥的驯化过程培养出具有良好有机物降解性能的耐盐微生物对高盐有机废水的处理具有重要意义

2.生物膜法

采用生物膜法处理污水时, 生物膜可在厌氧 (或缺氧) 条件下自行脱落, 实现膜的及时更新, 因此可承受较高的容积负荷且抗冲击能力强。该种工艺方法适用盐度高、水质不稳定且含有有毒物质的化工废水。

二.环氧氯丙烷含高盐有机废水处理技术现状

1.丙烯高温氯化法废水的组成特性及处理方法

丙烯高温氯化法主要原料是丙烯、氯气和石灰, 主要工艺由丙烯高温氯化、氯丙烯次氯酸化和二氯丙醇皂化组成。此法ECH的废水主要来自皂化工序, 该废水的特点是高温、高p H值、高盐、高SS、高COD。目前国内生产厂家能稳定处理这种废水的工艺还很少。

2. 醋酸烯丙酯-烯丙醇法废水的组成特性及处理方法

醋酸烯丙酯-烯丙醇法废水的水质特点:氯化钙含量高;Cl-浓度高, 不能直接入生化处理;碱性大等特性, 目前国内采用醋酸烯丙酯-烯丙醇法生产环氧氯丙烷的只有天津化工厂一家, 其生产废水处理的流程包括通过调节池预曝气调节水质水量均匀;中和以调整生物反应所需的适宜的p H值;通过中和沉淀池, 将不溶钙盐从系统中分离出去, 减少过量的钙离子进入生化池沉淀堵塞曝气头;通过加水稀释控制进入生化处理系统的废水氯离子含量小于40g/L, 进而改善了废水的处理效果。

3. 甘油法废水的组成特性及处理方法

甘油法环氧氯丙烷的主要原料是甘油、氯化氢气体以及有机酸催化剂, 主要反应工艺由甘油氯醇化、二氯丙醇皂化和产品精制等部分。

较传统的丙烯高温氯化法和醋酸烯丙酯-烯丙醇法工艺相比, 甘油法工艺不再使用氯气和次氯酸、投资省、成本低 (约比丙烯高温氯化法低3000元/吨) , 并且操作条件缓和、副产少、安全可靠, 其废水量不到丙烯高温氯化法的1/5, 生产一吨ECH大约产生4-5吨废水, 同时也不需要昂贵的催化剂。

鉴于江苏扬农ECH项目, 结合已有废水指标, 对其污水处理工艺作如下改进。甘油法ECH高盐废水处理可以采用的工艺流程, 如图1所示:

生产废水首先可以通过闪蒸塔去除部分有机溶剂后, 进入树脂吸附塔进一步去除有机氯化物进入综合槽进行中和、混凝和过滤等, 废液可以经多效蒸发系统回收产品Na Cl (能耗较高) 或者利用MVR技术 (机械蒸汽再压缩低温蒸发系统) , 其余废液经引入生活废水降低水温后, 经过了曝气、一沉池后废水进入接触氧化池, 废水经过化学氧化、终沉后预计可达到GB8978-1996一级排放标准。

三.结语

高盐废水论文 第6篇

本文针对某海洋石油化工废水采用培养驯化的耐盐硝化菌液进行强化氨氮生化处理,通过阶段性的耐盐硝化菌驯化培养,和考察不同投加硝化菌液条件的效果,研究耐盐硝化菌液对于高盐废水氨氮生化降解过程的应用效果。

1耐盐污泥驯化

1. 1驯化过程与分析指标

采用生活污水处理厂二沉池污泥作为原泥,利用氯化钠、 硫酸铵、以及微量元素等配置的培养液对该污泥进行培养,通过阶段性提高加入的氯化钠和氨氮浓度,驯化培养出耐盐硝化污泥［7］。

试验采用的培养驯化反应器的有效容积为1 L,采用瞬时进水的方式。利用曝气头从容器底部对容器内污泥进行充分曝气。每天连续运行23 h,1 h停止运行,用于换水及测试。试验采用恒温装置保证反应器温度恒定在( 30 ± 1) ℃［8］。每天两次分析及调节p H值,保证容器内活性污泥的p H在7. 5 ~ 8. 5之间［9］。

在耐盐硝化污泥驯化培养期间,每天分析一次活性污泥静置后上清液的氨氮含量、MLSS、溶解氧、电导率等指标。并且根据氨氮去除率的情况增加氯化钠和硫酸铵的投加量。当MLSS数值稳定,氨氮去除率达到80% 以上,提高一次氯化钠的投加量( 直达氯化钠含量为30 g/L为止) 和硫酸铵投加量( 直到氨氮含量为100 mg/L为止) 。

1. 2污泥驯化的结果

硝化菌是一种世代周期长的微生物,因此对其的驯化培养时一个缓慢渐进的过程［10］。在氯化钠含量低于20 mg/L时,该污泥能够较快适应逐渐提高的盐度,并且氨氮去除率能够在提高氨氮负荷和盐度负荷后迅速恢复到80% 以上,该阶段历时30 d左右完成。氯化钠含量从20 mg/L提高到25 mg/L的阶段,氨氮去除率达到80% 以上的时间较长,该阶段历时45 d左右完成。最终污泥共经过180 d的培养与驯化,最终反应器内活性污泥能够在24 h内,在Na Cl含量为30 g/L的情况下,将氨氮从100 mg/L降解到15 mg/L以下。具体运行结果见图1。

2耐盐硝化菌分离培养

2. 1培养基制备

采用富集培养基对耐盐硝化菌群进行富集及筛选,培养基成分为: 每1000 m L水中含有氯化钠30 g、硫酸铵0. 6 g、七水合硫酸镁0. 03 g、磷酸氢二钾1. 0 g、七水合硫酸亚铁0. 03 g氯化钙7. 5 g、碳酸氢钠1. 6 g、维生素液3 m L、微量元素溶液3 m L。

维生素液组成为: 每1000 m L水中含有抗坏血酸0. 01 g、 核黄素0. 02 g、钴胺素0. 03 g、柠檬酸0. 02 g、对氨基苯甲酸0. 01 g。

微量元素溶液组成为: 每1000 m L水中含有硫酸锌2. 3 g、 四水合氯化锰5. 1 g、五水合硫酸铜1. 7 g、六水合氯化钴1. 5 g、p H = 7。

2. 2耐盐硝化菌液制备

按1% 接种量吸取2 m L污泥样品至200 m L富集培养基中, 摇床震荡培养( 30 ℃ ,200 r/min) 。富集培养基浑浊后,采用平板划线的方法,在分离培养基平板上分离筛选出耐盐硝化菌的菌株。

将活化后的耐盐硝化菌以5% 接种到液体培养液中,在30 ℃ 恒温,p H = 8. 0条件下利用摇床震荡培养,富集成耐盐硝化菌液。4 h取样一次,用光电比浊法测定OD值,实验重复3次, 结果取其平均值。

2. 3结果与分析

如图2所示,耐盐硝化菌在液体富集培养液中前8 h为停滞期,在这一阶段,由于数量少繁殖速度较慢; 8 ~ 20 h繁殖速度快,处于对数增长期; 24 h时,OD达到最大值1. 10,繁殖和死亡数量接近,最终细菌数量较稳定; 28 h后,细菌因为内源呼吸作用进入衰亡期。

3高盐废水处理试验

3. 1高盐废水水质

某海洋石油炼化公司的高含盐废水,COD在350 ~ 400 mg/L、 NH3- N = 85 ~ 100 mg / L、含盐量在3% 左右、p H值7. 5 ~ 8. 5之间。在实验室利用有效容积为10 L的反应器模拟该公司生化系统的运行状况,采用SBR工艺进行处理,每个运行周期中, 进水30 min、曝气10 h、沉淀1 h、排水1 h。温度为30 ℃ 。投加耐盐硝化菌液于废水中的比例分别为10 m L/L,20 m L/L, 30 m L / L,考察各自的氨氮处理效果。

3. 2结果与讨论

根据耐盐硝化菌液的生长曲线,选取生长时间为24 h的菌液投加到废水中进行试验研究。每组连续运行三个周期取平均值。对照组为不添加硝化菌液,连续运行三周期后取平均值。 结果见表1。

由试验结果表明,耐盐硝化菌液可以强化高盐废水中氨氮的生化降解过程,提高氨氮去除率。去除率与耐盐硝化菌液的投加量成正比关系。

4结论