導(dǎo)語：化工高鹽度廢水治理技術(shù)分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，科技水平不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)中的用水量不斷提升，排出的化工廢水量也越來越多，因此，化工水污染問題在社會(huì)發(fā)展中愈加凸顯，已經(jīng)成為影響社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的重要因素。高鹽度、高氨氮是部分化工廢水的特征，而高鹽度的環(huán)境對于微生物的生存和活躍有著嚴(yán)重的抑制作用，會(huì)破壞用于治理廢水的微生物的生存功能和代謝功能，降低生物法處理廢水的效率，導(dǎo)致廢水不達(dá)標(biāo)排放，影響自然水體水質(zhì)。從高鹽度化工廢水的來源入手，分析和探討化工高鹽度廢水的治理技術(shù)。

關(guān)鍵詞：化工廢水；治理技術(shù)；高鹽度廢水治理技術(shù)

1高鹽廢水的來源

高鹽廢水是指化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的總含鹽量大于總量1%的廢水，其中構(gòu)成鹽化合物的離子主要為Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等無機(jī)離子，主要來源于紡織、印染、腌制品制作、造紙、化工、農(nóng)藥制作等生產(chǎn)過程中排放出高鹽度廢水的行業(yè)，或來源于直接應(yīng)用海水所產(chǎn)生的冷卻廢水。目前在世界范圍內(nèi)，高鹽廢水排放總量約已經(jīng)占廢水總量的5%，年增長率十分高，約為2%，已經(jīng)成為廢水處理領(lǐng)域中的重要問題。根據(jù)化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生高鹽廢水的情況，可以將高鹽廢水分為高熱值高鹽廢水、低熱值高鹽廢水，二者的治理方式有著一定程度的區(qū)別，首先是焚燒法，基本只適用于高熱值高鹽度廢水的處理，低熱值的情況下需要補(bǔ)充熱值后才能使用，成本太高，但焚燒法也有一個(gè)缺陷，那就是處理后的尾氣還需要治理才能排放，添加了一道工序，否則就會(huì)造成二次污染；其次是電解法、膜分離技術(shù)等處理技術(shù)，都存在成本過高的問題或二次污染問題；最后是生物法，生物法基本只適用于低鹽度廢水，在高鹽度廢水中的治理效果十分有限。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年在高鹽度廢水處理中消耗的電能量占據(jù)總發(fā)電量的1%，而這個(gè)數(shù)字還在不斷上升，因此，開發(fā)低能耗、高效率的高鹽度廢水治理技術(shù)勢在必行。

2生物法治理化工高鹽度廢水困難的原因

生物法是目前廢水處理效果最佳、能耗相對較低、最常用的處理技術(shù)之一，但生物法受到溫度、水質(zhì)酸堿性、含鹽量的影響較大，化工高鹽度廢水的治理中生物法的效果十分有限，高鹽度環(huán)境給微生物的生存和正常繁衍帶來了極大的難度，導(dǎo)致生物法的成本投入提高、處理效果大幅度下降。高鹽度環(huán)境造成生物法處理困難的原因主要有以下幾點(diǎn)：2.1滲透壓問題。微生物細(xì)胞膜的滲透性非常好，有助于微生物從環(huán)境中攝取水分、營養(yǎng)物質(zhì)，排除廢物，而環(huán)境中的鹽含量過高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞外的滲透壓高，微生物細(xì)胞內(nèi)的水分在滲透壓的作用下，從低壓向高壓處流動(dòng)，從細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外流動(dòng)，從而引起微生物細(xì)胞的脫水，導(dǎo)致微生物細(xì)胞原生質(zhì)分離，細(xì)胞死亡。2.2高濃度Cl-對細(xì)胞的毒害作用。在Cl-富集的環(huán)境中，高濃度高Cl-對微生物細(xì)胞存在毒害作用，在含鹽量過高的情況下，會(huì)產(chǎn)生鹽析作用，繼而使微生物細(xì)胞中的脫氫酶活性降低，影響微生物細(xì)胞的正?；顒?dòng)，影響生物法治理效果。2.3微生物與污染物不能充分接觸。在高鹽度廢水中，含鹽量的提升使得水的密度也隨之增加，在高密度的情況下，水體中的活性污泥容易從池底上浮，因此，導(dǎo)致活性污泥的流失，降低微生物與污染物的接觸面積，需要污水處理環(huán)節(jié)中加大補(bǔ)充活性污泥的頻率和量，或?qū)U水進(jìn)行加水稀釋預(yù)處理，無論是哪一種方式都會(huì)導(dǎo)致成本的增加和資源的浪費(fèi)，不利于高鹽度廢水的治理。

3化工高鹽度廢水治理新技術(shù)

3.1微生物燃料電池處理技術(shù)。微生物燃料電池處理技術(shù)是一種利用微生物作為催化劑發(fā)電的技術(shù)，這一技術(shù)的出現(xiàn)使廢水治理從耗能轉(zhuǎn)向產(chǎn)能。微生物燃料電池處理技術(shù)應(yīng)用過程中，將微生物從傳統(tǒng)生物法的治理主要力量轉(zhuǎn)向催化劑，利用對污水中的有機(jī)和無機(jī)污染物進(jìn)行氧化或還原反應(yīng)，從而獲得反應(yīng)中的能量進(jìn)行發(fā)電，使微生物和高鹽度廢水組成燃料電池，實(shí)現(xiàn)廢水產(chǎn)能，同時(shí)反應(yīng)所得的產(chǎn)物更加無害，盡量避免二次污染。3.1.1普通廢水中的微生物燃料電池。在陽極處，微生物與廢水中的有機(jī)污染物和氮氧化物、硫氧化物發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生H+和電子，H+和電子在電場作用下移動(dòng)到陰極處，污染物在H+和電子的影響下進(jìn)行還原反應(yīng)，形成完整的電路。若化工廢水中還存在金屬離子，還可以在陰極信息金屬還原，同步進(jìn)行金屬還原。3.1.2高鹽度廢水中的微生物燃料電池。在高鹽度廢水中，大量的陰離子和陽離子的存在使廢水的導(dǎo)電性大幅度提升，可以有效降低內(nèi)部電阻，提高發(fā)電效率和發(fā)電量，但由于高鹽度廢水對微生物的正常活動(dòng)存在影響，因此，微生物燃料電池的發(fā)電效率與廢水的鹽度有很密切的關(guān)系，鹽度過高不利于發(fā)電，但已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)中高鹽度廢水的發(fā)電，對污染物的脫除效果也很好。微生物燃料電池借助微生物、廢水中污染物作為燃料發(fā)電，成本投入很少，適應(yīng)性較高，避免了二次污染，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)能，具有較為廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?.2嗜（耐）鹽菌治理技術(shù)。高鹽度化工廢水中生物法的治理效率低，主要是因?yàn)槠胀ǖ奈⑸餆o法在高鹽環(huán)境下正?；顒?dòng)，那么，選擇和應(yīng)用能夠在高鹽度環(huán)境下生存、活動(dòng)的微生物是治理高鹽度廢水的重要研究方向之一。生物界中存在著一種能夠在高鹽度環(huán)境下正?；顒?dòng)的微生物，被稱為嗜（耐）鹽菌，這種原始的嗜（耐）鹽菌可以從海洋、鹽湖、鹽池場、腌制品等高鹽環(huán)境中得到，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的培養(yǎng)、馴化，得到能夠滿足化工高鹽度廢水治理需求的嗜（耐）鹽菌，制取得到含有耐鹽性能的活性污泥。目前，國際上低于耐鹽活性污泥的馴化方式分為兩派，其中一派就是通過投加嗜（耐）鹽菌來對普通活性污泥進(jìn)行馴化，使其能夠適應(yīng)化工高鹽度廢水的治理需求，而另外一派則是在不投加嗜（耐）鹽菌的情況下，通過逐漸提高環(huán)境中的鹽度的方式對普通活性污泥進(jìn)行馴化，兩種方式在實(shí)驗(yàn)室和工廠實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，投加嗜（耐）鹽菌的馴化效果更佳，得到的耐鹽活性污泥對高鹽度廢水的治理效果更佳，例如：在鹽度3.5%的情況下，投加嗜（耐）鹽菌后馴化出的耐鹽活性污泥對廢水中COD的去除率高達(dá)97%，總氮去除率61%，總磷去除率55%，而通過提高水環(huán)境鹽度馴化出的耐鹽活性污泥對廢水中COD的去除率低至75%，總氮和總磷的去除率也低于前者，相比較而言，投加嗜（耐）鹽菌后馴化出的耐鹽活性污泥治理效果更佳。3.3混鹽回收技術(shù)。高鹽度化工廢水的治理中有一種技術(shù)能夠通過混鹽回收的方式降低廢水含鹽量，使其降低至接近正常的含鹽量后進(jìn)行正常的處理。高鹽度廢水中含有大量的Cl-、SO42-、Na+，在進(jìn)行混鹽回收前，需要先使Cl-和SO42-達(dá)到飽和狀態(tài)，后加入NH4HCO3固體，一段時(shí)間后可得到飽和析出的NaHCO3的沉淀，而后將沉淀物過濾、洗滌、緞燒可以得到工業(yè)純堿，使高鹽度廢水的含鹽量下降，通過回收工業(yè)純堿來提高廢水處理的經(jīng)濟(jì)效益?；厥胀旯I(yè)純堿后，剩余的濾液中此時(shí)還存在過量的NH4HCO3，還有NH4Cl、(NH4)2SO4、Cl-、SO42-、Na+，此時(shí)進(jìn)行加熱蒸發(fā)，可以對分解產(chǎn)成的CO2與NH3進(jìn)行回收，濾液減少水分、冷卻后會(huì)結(jié)晶析出混合銨鹽，進(jìn)行回收。3.4甜菜堿處理技術(shù)。高鹽度廢水能夠?qū)ξ⑸锏恼ＩL、活動(dòng)造成嚴(yán)重的影響，影響生物法在高鹽度廢水中的應(yīng)用效率。然而，生物界是神奇的，當(dāng)微生物發(fā)現(xiàn)外界環(huán)境已經(jīng)不適宜生存時(shí)，往往會(huì)在細(xì)胞內(nèi)積累的幾種小分子溶質(zhì)，用于調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的濃度，調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓，保持細(xì)胞的正常生存和活動(dòng)，這種小分子溶質(zhì)主要有多元醇、氨基酸、甜菜堿等數(shù)種，又被稱為“相容性溶質(zhì)”。在高鹽度廢水中應(yīng)用生物法時(shí)，理論上可以采用認(rèn)為提供甜菜堿的方式保持微生物細(xì)胞的生存和活躍，但目前這一技術(shù)還存在生產(chǎn)實(shí)踐上的問題，實(shí)施成本較高，推廣難度較大。

4結(jié)語

高鹽度廢水是世界范圍內(nèi)的工業(yè)廢水治理難題，生物法面對高鹽度廢水的治理效果有限，理化法面對高鹽度廢水的處理效果較好但成本過高，推廣和應(yīng)用的難度很大。在研究和實(shí)驗(yàn)過程中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了微生物燃料電池、馴化耐鹽活性污泥、應(yīng)用甜菜堿等多種新的高鹽度廢水治理技術(shù)，這些新技術(shù)不產(chǎn)生二次污染，治理效果佳，燃料電池技術(shù)甚至將廢水治理從耗能轉(zhuǎn)向了產(chǎn)能產(chǎn)業(yè)，目前，這些新的高鹽度廢水治理技術(shù)還存在各種各樣的問題和瓶頸，普遍存在成本投入過高的問題，需要科學(xué)家們進(jìn)一步進(jìn)行研究，降低使用成本，提高治理效果，使高鹽度化工廢水達(dá)標(biāo)排放。

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作者:孫瑞磊 單位:濟(jì)寧富美環(huán)境研究設(shè)計(jì)院有限公司