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山东环发科技开发有限公司
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制浆造纸水处理现有脱盐技术探讨
发布时间:2022-02-19 点击浏览:
      全盐量是单位体积水中所含各种溶解性盐类的总和,即单位体积水中总阳离子和总阴离子含量之和。很多地区的背景盐含量值就很高,经生产后全盐量必然会超出排放标准,此外全盐量高也无法回用于车间生产,过高的含盐量会对设备、管网等的使用及产品质量产生很多不利影响,山东省早已公布了外排废水全盐量控制指标,因此废水的脱盐处理迫在眉睫。脱盐无疑是将水中的阴阳离子从水中去除出来,近年来脱盐主要工艺有:离子交换(固定床、移动床、流动床)、膜分离法、电吸附法、电渗析法、厌氧生物脱盐技术(山东环发科技开发有限公司专利技术)等。本文阐述了主要脱盐工艺的原理,针对各工艺的优势和不足进行了简单的比较,希望能为制浆造纸行业污水脱盐技术工艺的选择提供一定的帮助。
      一、离子交换法
      离子交换是指不溶性离子化合物(离子交换树剂)上的可交换离子与溶液中的其他同性离子的交换反应,是一种特殊的吸附过程。分为固定床、移动床、流动床三大类。
      反应机理:
      RH(交换树脂)+M+(交换离子)RM(饱和树脂)+H+
      该工艺流程比较简单、便于操作,但是离子交换对进水水质要求比较高,不能含悬浮物、油类和有机物质等;对水温也有严格要求,水温高虽然可以加速离子交换的扩散,但温度过高也会破坏树脂。实际交换容量只有总交换容量的60-70%。离子交换法不适用于高盐废水的处理,实际应用中多用于水的软化(高温高压的锅炉补给水)。
      二、反渗透法
      一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质,从而取得净制的水。一般采用UF(超滤)+RO(反渗透)工艺,也是现在工业上常用的一种脱盐工艺。
但是,由于双膜法用于污(废)水回用时工艺复杂、运行成本高、得水率较低,膜组件的使用寿命与常规水处理时相比要短得多,同时需要采用大量还原剂和阻垢剂,存在着浓液难处理的问题,如果采用浓缩结晶的方式成本太高。因此,在污(废) 水回用领域,存在着技术经济上不尽合理的问题。
      三、电吸附法
      电吸附除盐技术(Electrosorb Technology),简称(EST),又称电容性除盐技术。其基本原理是基于电化学中的双电层理论,利用带电电极表面的电化学特性来实现水中带电粒子的去除、有机物的分解等。通过施加外加电压形成静电场,强制离子向带有相反电荷的电极处移动,对双电层进行充放电的控制,改变双电层处的离子浓度,从而实现对水溶液的除盐。

此工艺前处理要求比较低,操作比较简单,成本相对较低。但除盐率容易受到水的硬度等多方面的影响,除盐率也比较低。电吸附法对水的浊度等有着严格要求,投资成本高,此工艺也会产生浓水,面临浓水处理难的问题。




工作过程示意图




再生过程示意图

      四、电渗析法
      电渗析过程是电化学过程和渗析扩散过程的结合;在外加直流电场的驱动下,利用离子交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜,阴离子可以透过阴离子交换膜),阴、阳离子分别向阳极和阴极移动离子迁移过程中,若膜的固定电荷与离子的电荷相反,则离子可以通过;如果它们的电荷相同,则离子被排斥,从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的。

水的浊度、有机物、铁及氯离子含量有着一定的要求,投资和运行成本也比较高。


      五、厌氧生物脱盐法

      山东环发科技开发有限公司针对山东省制浆造纸行业的发展及供水状况,为提高制浆造纸企业水回用率,研发了厌氧生物脱盐技术,通过专有的工艺设计,在厌氧生化系统中加入专有生物脱盐技术,将废水中的盐份从废水分离出来,有效降低了回用水含盐量。

 

      生物脱盐技术主要是在嗜盐厌氧系统的作用下进行厌氧反应处理,污水中的硫及硫酸根在微生物的作用下转化为硫化氢,以气体的形式排出,同时废水中的有机物在微生物的作用下发生分解产生甲烷、二氧化碳、氢气和水,二氧化碳及水和废水中的钙离子发生反应形成碳酸钙沉淀,附着于污泥中,得到初步脱硫的污水;初步脱硫的污水继续在后续厌氧污泥的作用下进行厌氧反应处理,得到进一步的厌氧处理。现在已有十几套系统投入运行:总盐去除率可达到50-70%,硫酸盐去除率可达到70%及以上。

 

 

      该系统完全不同于目前使用的其他脱盐技术,解决了其他脱盐工艺处理后产生的高盐废水难以处理,运行费用高的难点。本技术为国内独创,已获得国家专利,该技术已有十几个工程案例,工艺成熟,具有去除率高、投资少,操作简单,管理方便等特点。

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