方映春

（科盛環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，江蘇南京 211500）

高濃高鹽化工廢水的資源化綜合處理工藝

方映春

（科盛環(huán)保科技股份有限公司，江蘇南京 211500）

介紹了一種高濃高鹽化工廢水的資源化綜合處理工藝，包括以下步驟：將廢水集中，加入有機(jī)絮凝劑，沉降大顆粒雜質(zhì)和大部分的懸浮物、漂浮物；加入活性炭吸附劑，吸附有機(jī)質(zhì)；過濾，除去水中的顆粒狀雜質(zhì)、膠體物質(zhì)和懸浮物，然后通過一級(jí)納濾分離廢水中的一二價(jià)離子；含一價(jià)離子水經(jīng)過反滲透，制得純水可作工業(yè)用水；濃水經(jīng)過電滲析進(jìn)行一價(jià)鹽的提濃，得到NaCl副產(chǎn)物；含二價(jià)離子水進(jìn)行冷凍結(jié)晶，離心后結(jié)晶體層經(jīng)過雙級(jí)膜電滲析，制得酸堿產(chǎn)物，水層進(jìn)行納濾處理；吸附了有機(jī)質(zhì)的飽和吸附劑經(jīng)過脫水干燥，進(jìn)行回收利用。該工藝成本低，可同時(shí)去除廢水中的有機(jī)質(zhì)和無(wú)機(jī)鹽，并加以利用，節(jié)能環(huán)保。

高濃高鹽化工廢水；納濾；反滲透；電滲析；資源化

高濃度化工廢水的治理研究一直是國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)外的處理方法主要有傳統(tǒng)生物法如生物膜法、活性污泥法等工藝，對(duì)廢水中的有機(jī)質(zhì)有一定去除效果，可降低廢水中COD含量，但不能脫鹽，污水毒性還會(huì)嚴(yán)重抑制微生物的正常新陳代謝功能，導(dǎo)致生化反應(yīng)難以進(jìn)行；傳統(tǒng)蒸發(fā)工藝，如蒸餾法，以及由蒸餾發(fā)展起來的多效真空蒸發(fā)、低溫閃蒸蒸發(fā)、高壓噴霧蒸發(fā)等工藝，這些工藝方法主要存在投資大、能耗高、效率低、運(yùn)行費(fèi)用高和維護(hù)困難等缺點(diǎn)，難以普及；電化學(xué)法電極板易鈍化、銹蝕，耗電多、處理效果不夠穩(wěn)定，污泥量大；化學(xué)氧化法要求配套設(shè)備較多，通常無(wú)法單獨(dú)使用，且設(shè)備價(jià)格昂貴，成本較高?；谝陨锨闆r，開發(fā)一種低成本、高效率、節(jié)能環(huán)保的綜合水處理工藝顯得尤為重要。

1 工藝介紹

高濃高鹽化工廢水的資源化綜合處理工藝具有低成本、高效率、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，具體工藝流程見圖1：

如圖1所示，高濃高鹽化工廢水的資源化綜合處理工藝，包括如下步驟：

1）將高濃高鹽的化工廢水集中，加入有機(jī)絮凝劑，進(jìn)行沉降處理，以除去廢水中的大顆粒雜質(zhì)和大部分的懸浮物、漂浮物；其中有機(jī)絮凝劑可以為：聚丙烯酰胺或淀粉-聚丙烯酰胺；沉降后的廢水使用復(fù)合煤基吸附劑或煤基活性炭進(jìn)行吸附處理，以除去廢水中的大部分有機(jī)質(zhì)；

2）然后使廢水通過微孔過濾除去水中的顆粒狀雜質(zhì)、膠體物質(zhì)和懸浮物，再通過超濾進(jìn)一步去除水中殘留的小分子懸浮物和有機(jī)質(zhì)，之后通過一級(jí)納濾將水中的一二價(jià)離子分離；分離出的含一價(jià)離子水經(jīng)過二級(jí)納濾，二級(jí)納濾后的含一價(jià)離子水再經(jīng)過反滲透，制得純水可作工業(yè)用水；

3）反滲透后的濃水經(jīng)過電滲析進(jìn)行一價(jià)鹽的提濃，得到15%-18%的NaCl副產(chǎn)物可送入氯堿廠用作燒堿的生產(chǎn)原料；二級(jí)納濾分離出的含二價(jià)離子水與一級(jí)納濾分離出的含二價(jià)離子水混合，在-3～5℃下冷凍結(jié)晶，離心后的結(jié)晶體層為Na2SO4·10H2O，經(jīng)過雙級(jí)膜電滲析，制得酸堿產(chǎn)物，分別為純度98%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以上、濃度不低于1mol/L的H2SO4，可用作化工生產(chǎn)原料及電鍍廠酸洗等；純度98%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以上、濃度不低于1mol/L的NaOH，可用于化工生產(chǎn)原料及電廠脫硫除塵等；水層進(jìn)行二級(jí)納濾處理；

圖1 高濃高鹽化工廢水的資源化綜合處理工藝流程示意圖

4）當(dāng)二級(jí)納濾后的含二價(jià)離子水的純度低于95%時(shí)，不再進(jìn)行冷凍結(jié)晶，而與原化工廢水混合，重新進(jìn)行吸附過濾處理；吸附了有機(jī)質(zhì)的飽和吸附劑經(jīng)過脫水干燥，可作為清潔焚燒爐、排放尾氣處理裝置等的熱源進(jìn)行回收利用，干燥冷卻水回到沉降系統(tǒng)與原水混合。

2 結(jié)束語(yǔ)

1）將煤基活性炭吸附工藝與膜過濾技術(shù)相耦合，依次通過沉降、活性炭吸附、微孔過濾、超濾、納濾將高濃高鹽廢水中的有機(jī)質(zhì)和無(wú)機(jī)質(zhì)一并除去，出水達(dá)到工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)，所用設(shè)備和輔料易獲得、易操作且價(jià)格較低，處理工藝運(yùn)行成本較低，經(jīng)濟(jì)性好且應(yīng)用范圍廣。

2）將納濾、膜技術(shù)與電滲析技術(shù)相結(jié)合，在脫除廢水中鹽分的同時(shí)，將一二價(jià)鹽離子分離，分別通過電滲析技術(shù)實(shí)現(xiàn)一二價(jià)鹽的酸堿轉(zhuǎn)化和提濃，得到NaCl、H2SO4和NaOH等副產(chǎn)物，可用作工業(yè)生產(chǎn)的原輔料，提高了其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

3）選用吸附效果極佳、具有燃燒活性的復(fù)合煤基活性炭作為吸附劑，在絮凝劑的協(xié)助下，吸附廢水中的有機(jī)質(zhì)，吸附效率高達(dá)92%以上，不僅可有效去除廢水中的有機(jī)質(zhì)，且飽和的復(fù)合煤基活性炭具有很高的燃燒熱值，干燥后可作為工業(yè)熱源燃料回收利用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了有機(jī)質(zhì)的能源化和無(wú)機(jī)質(zhì)的資源化，實(shí)現(xiàn)了污水處理的零污染排放，具有很高的環(huán)境效益和社會(huì)效益。

圖3 改造后轉(zhuǎn)鼓復(fù)混肥散裝料倉(cāng)

（2）原料倉(cāng)為5 000mm×5 000mm的方形結(jié)構(gòu)，直筒段三面高度1 500mm，卸料面高度1 000 mm。料倉(cāng)卸料面高度為+500 mm。料倉(cāng)錐體與直筒角度為60°，確保物料具有良好的流動(dòng)性。

（3）在直筒段500mm處，設(shè)置一道用-30扁鋼做成的80mm×80mm的方格柵，一則保證投料人員的安全，防止失足跌進(jìn)料倉(cāng)；二則防止大塊物料或雜物進(jìn)入料倉(cāng)，同時(shí)對(duì)料倉(cāng)起到加固作用。

（4）在錐體的兩個(gè)對(duì)稱面上各裝1臺(tái)振搗器，在料倉(cāng)下料不暢時(shí)可隨時(shí)開啟震動(dòng)，防止下料堵塞。在另外兩個(gè)對(duì)稱面上分別割開一道寬50mm的縫隙，用軟連接并密封，避免振搗器在工作時(shí)，引起料倉(cāng)的整體震動(dòng)。

2.4 改造效果

（1）投料系統(tǒng)人員減少50%。投料工從原來的6人降為3人，其中1人轉(zhuǎn)運(yùn)其他鋪原料，2人在投料口投料并監(jiān)護(hù)散裝料倉(cāng)。

（2）投料費(fèi)用大幅度降低。本公司的噸原料人工、機(jī)械費(fèi)用為4元，裝置產(chǎn)能10萬(wàn)t/a，年產(chǎn)量按產(chǎn)能的80%計(jì)，N、P、K原料占復(fù)混肥重量按90%計(jì)，年節(jié)約費(fèi)用（4×50%）×10× 80%×90%=14.4萬(wàn)元。

（3）原料由袋裝改為散裝，包裝袋除尿素回收使用2次外，磷酸一銨及鉀肥包裝袋一次性使用，平均成本按35元/t計(jì)，年可節(jié)省費(fèi)用：35×8×90%=252（萬(wàn)元）。

3 改造前后經(jīng)濟(jì)效果比較

改造總投資72萬(wàn)元（詳見表1），年可節(jié)約費(fèi)用268.755萬(wàn)元（詳見表2），3個(gè)多月可收回全部投資。

表1 改造總投資

表2 改造效益

改造后，復(fù)混肥原料的轉(zhuǎn)運(yùn)、投料的人工、機(jī)械費(fèi)用大大降低，對(duì)于復(fù)混肥的穩(wěn)定生產(chǎn)也起到了積極的作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

近年來，復(fù)混肥的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，人工費(fèi)用大幅上漲，成為復(fù)混肥企業(yè)的共性問題。生產(chǎn)技術(shù)的潛力空間越來越小，而降低人工費(fèi)用，已成為復(fù)混肥企業(yè)降低生產(chǎn)成本的主要途徑。簡(jiǎn)單、低能耗的投料、配料系統(tǒng)，對(duì)于復(fù)混肥企業(yè)節(jié)省人力，降低成本起到了一定的作用。

Comprehensive Treatment of High Strength and High Salinity Chemical Wastewater

Fang Ying-chun

Introduces a comprehensive treatment technology of high concentration and high salt chemical wastewater，which includes the following steps：concentrating wastewater，adding organic flocculant，settling large particle impurity and most of suspended matter and floating substance；adding active carbon adsorbent，Adsorption of organic matter；filtration，removal of particulate impurities in the water，colloidal substances and suspended solids，and then through a nanofiltration separation of waste water in a divalent ion；containing a single ion water through reverse osmosis，the system can be made for industrial water Water，concentrated water by water dialysis for a concentration of salt to get NaCl by-products；containing divalent ion water for frozen crystallization，centrifugal crystal layer after two-stage membrane electrodialysis，acid-base products，water layer And the saturated adsorbent which adsorbs the organic matter is dehydrated and dried for recycling.The process has low cost and can simultaneously remove the organic matter and inorganic salt in the waste water and make use of the energy and environmental protection.

high concentration and high salt chemical wastewater；nanofiltration；reverse osmosis；electrodialysis；resource utilization

X781

B

1003–6490（2016）09–0047–02

2016–07–30

方映春（1981—），女，江蘇六合人，助理工程師，主要從事化工污染控制方面與水污染防治方面的工作。