在许多工业生产过程中,如食品加工、化工、纺织印染等,常常会使用含氯化钠的溶液进行清洗操作。然而,这产生了大量含氯化钠的清洗废水,这类废水若直接排放会对水体环境造成盐度升高、影响水生生物生存等一系列问题,并且也浪费了宝贵的水资源。因此,研究有效的含氯化钠清洗废水处理回用工艺具有重要的现实意义。
含氯化钠清洗废水水质特点
1. 高盐度
氯化钠是强电解质,在废水中完全电离为钠离子(Na⁺)和氯离子(Cl⁻),使得废水具有较高的电导率,其总溶解性固体(TDS)含量较高,通常达到数千毫克每升甚至更高。高盐度会对微生物产生抑制作用,影响常规生物处理工艺的效果。
2. 含有其他杂质
根据不同的清洗对象和工艺,废水中可能还含有少量有机污染物,如油脂、表面活性剂等,这些有机物会导致废水的化学需氧量(COD)升高;也可能含有无机杂质,例如在金属制品清洗时混入的铁锈(Fe₂O₃)、泥土等悬浮物,以及一些重金属离子(如铜离子Cu²⁺、锌离子Zn²⁺等)。此外,在某些情况下,废水的pH值可能会偏离中性范围,根据使用的清洗剂种类不同而呈现酸性或碱性。
含氯化钠清洗废水处理回用工艺流程
(一)预处理
1. 调节池
废水首先进入调节池,以平衡水量和水质。由于生产过程中的废水排放不稳定,调节池可以起到均质均量的作用,减少后续处理单元的冲击负荷。同时,可以在调节池中加入适量的酸或碱来调整废水的pH值,使其处于适宜的范围内,有利于后续处理步骤的顺利进行。
2. 沉淀与过滤
对于废水中含有的较大颗粒悬浮物,可以通过沉淀的方式去除。将废水引入沉淀池,在重力作用下使悬浮物沉降到池底形成污泥。然后采用砂滤、活性炭吸附过滤等方法进一步去除较小粒径的悬浮物以及部分有机杂质。砂滤可以有效截留直径大于几微米的颗粒物质,活性炭吸附则对有机物和异味有一定的去除效果,经过这一环节后,废水的浊度和部分COD可得到有效降低。
(二)脱盐处理
1. 膜分离技术 反渗透(RO)
反渗透是一种常用的脱盐技术。在一定压力下,废水通过半透膜,水分子能够透过膜,而氯化钠等盐类和其他大分子物质被截留。为了保证反渗透系统的稳定运行,需要对进水水质进行严格控制。首先,要对废水进行预处理,确保进水中的悬浮物、胶体等杂质含量较低,防止堵塞膜表面。其次,根据废水的含盐量选择合适的反渗透膜组件和操作压力。一般来说,随着废水含盐量的增加,需要提高操作压力以保证足够的水通量。反渗透产水的含盐量极低,可以直接作为回用水源或者进一步处理后回用。而浓水则需要考虑后续的处理或者合理处置。
2. 多效蒸发(MED)或机械蒸汽再压缩(MVR)
当废水含盐量较高时,膜分离技术可能会面临成本过高或者处理能力有限的问题。此时可以采用多效蒸发或多效蒸发与机械蒸汽再压缩相结合的方法。多效蒸发是利用多个蒸发器串联运行,前一个蒸发器产生的二次蒸汽作为下一个蒸发器的热源,逐级加热浓缩废水。机械蒸汽再压缩则是利用压缩机将二次蒸汽压缩升温后再次作为热源用于加热废水。这两种方法都可以实现废水的深度脱盐,得到几乎不含盐分的冷凝水。但是它们也存在能耗较高、设备投资较大的缺点,适用于对含盐量要求极高且有足够经济实力的企业。
(三)深度处理
1. 高级氧化法
如果废水中的有机物较为复杂或者在反渗透产水中仍含有微量有机物,可以采用高级氧化法进行深度处理。例如,臭氧氧化法,臭氧具有很强的氧化性,能够将废水中的难降解有机物分解为小分子化合物。还可以结合紫外光照射(UV/O₃),提高氧化效率。另外,Fenton氧化法也是一种有效的高级氧化技术,通过亚铁离子(Fe²⁺)和过氧化氢(H₂O₂)之间的反应产生羟基自由基(•OH),能够氧化分解废水中的有机污染物,使出水水质进一步提升。
2. 生物处理法
在某些情况下,如果经过预处理和脱盐处理后的废水中有机物浓度仍然较高且盐度相对较低,可以采用生物处理法进行深度处理。好氧生物处理系统(如活性污泥法、生物接触氧化法等)中的微生物能够利用废水中的有机物作为碳源和能源,将其分解为二氧化碳和水等无害物质。为了确保生物处理的效果,需要维持适宜的水温、溶解氧、营养物质比例等因素。
(四)回用
1. 回用点选择
根据企业的生产工艺需求确定含氯化钠清洗废水的回用点。例如,在食品加工厂中,可以将处理后的水回用于非直接接触食品的清洗工序,如设备外表面的冲洗;在纺织印染企业,可用于织物的漂洗等对水质要求相对较低的工序。对于回用到清洗工序前端的水,要保证其满足相应的卫生标准和清洗质量要求。
2. 回用监测与管理
在回用过程中,要建立完善的水质监测体系,定期检测回用水的各项指标,如pH值、电导率、化学需氧量、细菌总数等。同时,加强对回用设施的维护和管理,确保回用系统的稳定运行。如果发现水质不达标的情况,要及时采取措施进行调整,避免影响产品质量和生产安全。
含氯化钠清洗废水处理回用工艺是一个复杂的系统工程,需要综合考虑废水的水质特点、企业的实际需求以及经济可行性的因素。通过合理的预处理、有效的脱盐处理、必要的深度处理以及科学的回用管理,不仅可以实现废水的资源化利用,节约水资源,还能减少对环境的污染,为企业和社会的可持续发展提供有力支持。
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