張洋　姜天

摘 要：高鹽廢水來源廣泛且處理技術(shù)難度高，如何經(jīng)濟(jì)有效地處理高鹽廢水成為技術(shù)瓶頸，目前常用的技術(shù)有蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)、膜分離技術(shù)、耐鹽菌生物技術(shù)等。

關(guān)鍵詞：高鹽廢水；無機(jī)鹽；生物處理工藝

1 概述

由于我國輕工業(yè)的迅速發(fā)展，大量工廠在追求高效經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量高含鹽廢水，這類廢水的排放會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染：如高鹽廢水進(jìn)入土壤，會造成土壤板結(jié)，土壤環(huán)境遭受破壞，不適于植物繼續(xù)生長；另外，大部分高鹽廢水同時也是高濃度有機(jī)廢水，如不達(dá)標(biāo)處理，廢水的排放也會加速自然水系的富營養(yǎng)化，增加環(huán)境壓力，因此，如何處理高鹽廢水，已成為目前人們研究的熱點(diǎn)。

2 高鹽廢水的來源

高鹽廢水是指總含鹽量質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1%的含鹽廢水，其主要源于化工、電力、食品、印染、紡織等行業(yè)。高鹽廢水中含有大量的無機(jī)鹽離子，包括Na+，Cl-，Mg2+，Ca2+，SO42-等，其來源非常廣泛，如煤化工行業(yè)的煤氣洗滌、循環(huán)系統(tǒng)、化學(xué)水站的工藝生產(chǎn)和藥劑投加；大型化工企業(yè)磺化、酰氯化、氨化添加帶入的NH4Cl、（NH4）2SO4；軍用化工硝化棉生產(chǎn)工藝排放的NaCl、Na2SO4等；印染行業(yè)大量使用的NaNO3、Na2SO4、NaCl等；化工皂素廢水大量排放的Cl-；農(nóng)藥生產(chǎn)有機(jī)磷農(nóng)藥——很高的PO43-和NaCl；氨堿法制備純堿生產(chǎn)排放CaCl2、NaCl等[1]。另外，大部分化工、食品、紡織印染行業(yè)排放廢水不僅含有高濃度的無機(jī)鹽離子，還含有高濃度有機(jī)物，其有機(jī)物種類多，難降解，這類廢水被稱為高鹽有機(jī)廢水——高鹽有機(jī)廢水是含有有機(jī)物和TDS超過3.5%的廢水，由于高含鹽量同時限制了廢水中有機(jī)物的降解，因此這類廢水是高鹽廢水處理中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

3 高鹽廢水處理工藝

在高鹽有機(jī)廢水處理中，處理方法有物理法、化學(xué)法、生物法。根據(jù)廢水性質(zhì)的不同以及出水用途和水質(zhì)要求的不同，處理路線不盡相同，一般高鹽廢水的處理都是以降低廢水的COD和含鹽量為目的。

3.1 物化法

3.1.1 焚燒法。對于熱值較高的高鹽廢水，COD含量高，在800-1000℃的條件下充分與空氣中的氧氣反應(yīng)，COD轉(zhuǎn)化為氣體和固體殘渣，從而降低廢水中的COD含量，這種方法一般適用于COD值大于100g/L的廢水，且能耗較高[2]。

3.1.2 電解法。高鹽廢水由于高鹽度的存在具有較高的導(dǎo)電性，從而為電化學(xué)法降解高鹽廢水提供了可能性。在電解過程中，有機(jī)物電解質(zhì)溶液可以發(fā)生一系列氧化還原反應(yīng)從而降低COD。這種方法處理與有機(jī)物和無機(jī)鹽的種類也有關(guān)，Cl-存在時可在陽極放電，生成ClO-降解COD，也有實驗表明苯酚廢水通過電解法處理只改變了COD的存在形式并沒有減少TOC的存在總量[3]。

3.1.3 膜分離工藝。目前較成熟的常用的膜分離工藝有微濾、超濾、納濾、反滲透四種，微濾和超濾所用膜的孔徑較大，對于COD和懸浮物的截留作用較好，但不能截留大部分溶解性物質(zhì)，納濾可以截留大部分二價離子，反滲透能夠截留一價離子，所以根據(jù)要求的不同可以選擇不同的膜分離工藝進(jìn)行處理，膜分離工藝處理效果好于一般工藝，成本較高，且膜污染問題較突出，因此受到了一定限制。目前還有一些新型膜分離工藝，如膜蒸餾工藝和清華大學(xué)研制的“NANO”膜[4]。膜蒸餾工藝?yán)檬杷さ氖杷允顾魵馔ㄟ^膜而隔離其他物質(zhì)，從而保證出水潔凈，膜蒸餾工藝同樣存在膜結(jié)垢問題，且疏水膜的研制還不能滿足大規(guī)模應(yīng)用的要求。清華大學(xué)研制的“NANO”膜為納米結(jié)構(gòu)膜材料，結(jié)合反滲透和膜蒸餾的工藝特點(diǎn)，抗污染能力強(qiáng)，截留能力強(qiáng)，有良好的發(fā)展前景。

3.1.4 蒸發(fā)結(jié)晶工藝

蒸發(fā)結(jié)晶工藝適用于COD值較低的工藝，其主要目的是使高鹽廢水固液分離。目前常用的是多效蒸發(fā)工藝和機(jī)械壓縮蒸發(fā)工藝，蒸發(fā)結(jié)晶工藝瓶頸在于能耗大，經(jīng)濟(jì)效益不好，廣東省電力設(shè)計院為電廠高含鹽廢水設(shè)計了一套“MVC+MED”處理系統(tǒng)，梯級利用余熱熱效，降低工藝運(yùn)行成本，提高環(huán)境效益[5]。

3.1.5 吸附工藝

活性炭晶格結(jié)構(gòu)獨(dú)特，表面有很多含氧官能團(tuán)，可吸附大量無機(jī)物和有機(jī)物在表面，同時一些有機(jī)物進(jìn)入活性炭內(nèi)部微孔形成螯合物，從而凈化水質(zhì)。Fenton氧化工藝可產(chǎn)生強(qiáng)氧化自由基，自由基可使有機(jī)物裂解，從而提高生化活性或去除有機(jī)物?；钚蕴课?Fenton氧化工藝[6]在Fenton試劑體系中引入了活性炭，由于活性炭的高效吸附作用，提高了氧化基附近的有機(jī)物濃度，從而提高氧化效率，由于化學(xué)作用的進(jìn)行，活性炭可以不斷解吸再生，循環(huán)利用，從而避免二次污染。

3.2 生物法

由于高鹽廢水中的高鹽度對微生物的代謝功能有抑制，高鹽廢水的生化處理效果不能達(dá)標(biāo)，因此生物法工藝著眼于利用嗜鹽菌強(qiáng)化高鹽廢水的生化處理效果。

嗜鹽菌是指在高鹽環(huán)境下能夠生長的細(xì)菌，多生存在高鹽環(huán)境中。一般在含鹽度為2%-5%的水體環(huán)境下能夠良好生存的菌稱為耐鹽菌，3%-15%鹽度環(huán)境下可生存的菌為中度嗜鹽菌，一般為真菌，15%-30%可生存者成為極端嗜鹽菌，一般為古細(xì)菌。它們可以在高鹽度條件下維持體內(nèi)的低水活度，保持酶活性，高鹽廢水環(huán)境中成長成為優(yōu)勢菌種后可廢水COD進(jìn)行降解，使排放水達(dá)標(biāo)。宋晶等[7]從大連旅順鹽場底泥中篩選出嗜鹽菌投加于SBR反應(yīng)器，當(dāng)泥齡控制為18d時，COD去除率可達(dá)95%以上，氨氮去除率可達(dá)61%以上。

目前嗜鹽菌的研究還在試驗中，隨著技術(shù)成熟，由于生物法無二次污染，成本低廉的特點(diǎn)，這種技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于工程實踐。生物法的目的是降解水體中的有機(jī)污染物，對于高鹽廢水中的無機(jī)離子還需要與物化方法配合進(jìn)行深度處理。

4 結(jié)束語

伴隨著化工、食品、電力等行業(yè)的成長，高鹽廢水的排放問題也漸趨嚴(yán)峻，高效經(jīng)濟(jì)地去除高鹽廢水中的無機(jī)鹽成為選擇高鹽廢水處理工藝的決定性因素。針對高鹽廢水的普遍存在形式，即含有有機(jī)物的高鹽廢水，希望能夠通過物化-生物法螯合的形式對其進(jìn)行處理，將生物法無二次污染、成本低的特點(diǎn)與物化法高效能的特點(diǎn)結(jié)合起來，為高鹽廢水的進(jìn)一步發(fā)展拓寬思路。

參考文獻(xiàn)

[1]李柄緣，劉光全.高鹽廢水處理工藝技術(shù)研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2014，33（2）：493-497.

[2]鐘 ，韓光魯.高鹽有機(jī)廢水處理技術(shù)研究新進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2012，31（4）：920-926.

[3]楊蘊(yùn)哲，楊衛(wèi)身，楊鳳林，等.電化學(xué)法處理高含鹽活性艷藍(lán)KN-R廢水的研究[J].化工環(huán)保，2005，25（3）：178-181.

[4]宋哈楠，李明.“Nano”膜處理高鹽廢水研究[J].北方環(huán)境，2012，28（6）：128-130.

[5]唐剛，龍國慶.臥式MVC蒸發(fā)/結(jié)晶處理電廠高含鹽廢水并回用[J].中國給水排水，2013，29（8）：94-96.

[6]易斌.活性炭吸附-Fenton氧化處理高鹽有機(jī)廢水的研究[D].湖南大學(xué)，2012.

[7]宋晶，孫德棟，王一娜，等.直接馴化嗜鹽菌處理高鹽廢水的研究[J].環(huán)境污染與防治，2010，32（2）：51-54.