工业废水零排放

一、废水零排放介绍

废水零排放是指工艺过程中产生的废水经过处理后再循环使用,不向外排放(Zero Liquid Discharge, ZLD)。水中的盐类和污染物经过浓缩结晶以固体形式排出厂外,送垃圾处理厂填埋或将其回收作为有用的化工原料。

二、废水零排放推荐技术

总体思路:高起点,高要求,同时实现以下目标:

1)保证回用水水质,提高回用水的回收率。

2)关注浓水水质和蒸发结晶的进水水质,保证最终结晶盐质量达到工业盐品质,实现资源循环利用。

3)关注剩余污泥的稳定性,符合危废鉴定标准,达到一般固废要求,并使其资源化。

重点关注一次盐水的预处理和二次浓盐水的纯化处理。每一种废水中离子构成均有其自身特点,需根据其离子构成选取合适的预处理和纯化处理技术,没有任何一种单一组合技术能适应所有种类的废水。

(一)强化生化技术

采用同步硝化-反硝化技术、射流曝气技术、载体生物流化技术等措施,在不增加运行费用前提下,提高总氮去除率,降低蒸发母液中硝酸盐含量。

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(二)软化沉淀技术

采用内循环搅拌反应、泥渣回流、絮体增长控制技术、高效沉淀技术等措施,来降低浓盐水中的钙、镁硬度,同时实现除氟、除硅、除重金属、降低碱度,提高后续膜浓缩的运行稳定性和产水率。

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(三)软化膜技术

预处理采用“氢氧化钠+纯碱+镁盐(根据水中硅含量调整确认最终加药情况)”工艺,降低系统结垢污染的风险。软化系统配合使用的的超滤膜,过滤精度0.1微米,过滤器后可以直接进入膜法系统,取代传统的混凝沉淀+过滤的工艺,提高了产水水质,缩短了工艺流程。

软化后水质:Ca2+:≤20ppm;   Mg2+:≤20ppm;    Sio2+:≤20ppm;

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(四)特种分离膜技术

可根据废水中难生化降解组分的分子构成,选用相应类型的分离膜,去除难生化降解的大分子物质,改善蒸发器进水水质和运行稳定性,提高结晶盐品质。将难降解大分子物质截留浓缩在浓液中,最终焚烧处置。

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(五)盐水纯化技术

通过引入氯碱化工的盐水精制工艺,采用特种螯合树脂去除残留的少量杂质离子,提高膜处理回收率、运行稳定性和最终结晶盐的品质,从而实现浓盐水的纯化处理。

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(六)高级氧化技术

氧具有很高的氧化电位,能够氧化分解绝大部分有机物而不引入杂质离子,反应产物无残留;经催化剂催化后产生的羟基自由基氧化能力更强,效果更好。采用臭氧高级氧化技术,可去除残留的少量有机物,降低浓盐水TOC和色度,保证最终结晶盐的品质和白度,同时可显著降低处理能耗。

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(七)浓盐水电解氧化技术

经预处理后的二次盐水中仍难免残留少量TOC,若不经处理,经蒸发浓缩后会影响副产结晶盐的白度和品质。针对二次盐水中TDS高、电流转化效率高的特点,采用电催化氧化技术降低TOC,可显著降低处理成本。

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(八)高倍膜浓缩技术

通过采用纳滤膜、反渗透膜等不同膜组合工艺,对废水进行再浓缩,提高浓缩倍数和回收率,可大大降低后续蒸发系统的处理量,从而降低蒸发浓缩设备的投资和运行成本。

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(九)膜法分盐和离子调质技术

考虑后续热法分盐结晶的浓盐水,一般其中硫酸钠/氯化钠比值越大,越容易分盐。因此多采用纳滤膜法来调节该比值。

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(十)多效蒸发结晶

多效蒸发系统是由多个单效蒸发器组成的系统,将前一效蒸发出来的二次蒸汽引入下一效作为加热蒸汽,如此依次进行,仅在第一效使用生蒸汽,末效产生的二次蒸汽冷凝为水。所以,采用多效蒸发可以充分利用热能,即通过蒸发过程中二次蒸汽的再次利用,减少生蒸气的消耗,从而提高蒸发系统的经济性。

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(十一)MVR蒸发结晶

机械蒸汽再压缩系统(MVR)是重新利用自身产生的二次蒸汽的能量,从而减少对外界能源需求的一项技术。二次蒸汽,经过压缩机的压缩,压力和温度得以升高,热焓随之增加,被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液维持蒸发状态,而加热蒸汽本身将热量传递给物料后冷凝成水回用。这样,原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率。

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(十二)膜法分盐和冷冻结晶技术

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纳滤分盐与浓缩,将硫酸钠与氯化钠分离,产水作为化盐水。通过产硝(浓缩)冷冻+离心得到十水硫酸钠。

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