污水处理中盐分的去除方法及注意事项

在污水处理过程中，盐分的去除至关重要，因为高盐分废水若不妥善处理，会对生态系统及后续处理工艺造成诸多危害。以下将详细介绍污水处理中盐分的去除方法及注意事项。

去除方法

1. 生物法
   • 原理：利用微生物的新陈代谢作用，将废水中的有机物分解转化，同时部分微生物在一定盐浓度范围内可正常生长代谢，从而实现对废水的处理。例如在处理吡虫啉高盐有机废水时，在 20 - 25℃条件下利用 5L 自制的 UASB 反应器，当吡虫啉有机废水 COD 浓度为 4000 - 5000mg／L、容积负荷为 4 - 5kgCOD／（m³・d）时，逐步提高吡虫啉废水中 NaCl 浓度，研究盐分对 UASB 处理吡虫啉有机废水的影响。
   • 适用情况：适用于盐浓度相对较低且含有可生物降解有机物的废水。如某些食品加工废水、部分化工废水等，在盐分浓度不超过微生物耐受极限时，可采用生物法处理。
   • 案例：在处理高盐分榨菜废水时，采用调节 / 除磷沉淀 / 水解酸化 / 接触厌氧 / 中间沉淀 / CASS 工艺，出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978 - 1996) 的一级标准，表明生物法在合适的工艺组合下可有效处理高盐废水。
2. 物理化学法
   • 蒸馏法
     • 原理：通过加热使废水蒸发，水变成蒸汽逸出，而盐分等杂质留在剩余的浓缩液中，从而实现盐分与水的分离。多效蒸馏和蒸汽压缩蒸馏是常见的蒸馏方式，多效蒸馏利用多个蒸发器，前一蒸发器产生的蒸汽作为下一蒸发器的热源，提高能源利用率；蒸汽压缩蒸馏则是通过压缩蒸汽提高其温度和压力，使其能作为自身或其他蒸发器的热源。
     • 适用情况：适用于高盐度且对水质要求较高的废水，如某些化工生产过程中产生的高盐废水，或需要实现水资源回用的场合。
     • 案例：在一些石油化工行业，对于高盐度的采油废水，采用蒸馏法可有效去除盐分，实现水资源的回收利用，减少对环境的影响。
   • 膜分离法
     • 原理：利用特殊的半透膜，依据溶质和溶剂透过膜的能力差异，实现盐分与水的分离。常见的膜分离技术有反渗透、纳滤等。反渗透膜孔径极小，能截留几乎所有的溶解性盐类和大分子有机物，只允许水分子通过；纳滤膜孔径稍大，对二价及以上离子有较高的截留率，对单价离子截留率相对较低。
     • 适用情况：适用于对水质要求较高、盐分浓度适中的废水处理，如电子工业废水、制药废水等的深度处理，可有效去除盐分及其他微量污染物，实现水资源的回用。
     • 案例：在电子芯片制造企业，采用反渗透技术处理生产过程中产生的含重金属和盐分的废水，可使处理后的水质满足生产用水标准，实现水资源的循环利用。
   • 离子交换法
     • 原理：利用离子交换树脂与废水中的离子进行交换反应，将废水中的盐分离子吸附到树脂上，从而降低废水中的盐分含量。例如强酸性阳离子交换树脂可与废水中的阳离子（如钠离子、钙离子等）进行交换，强碱性阴离子交换树脂可与阴离子（如氯离子、硫酸根离子等）进行交换。
     • 适用情况：适用于去除特定离子或对盐分含量要求严格的废水处理，如在一些精密化工生产中，需要去除特定离子以满足产品质量要求的废水处理。
     • 案例：在电镀废水处理中，通过离子交换法可有效去除废水中的重金属离子和盐分，使废水达到排放标准或回用标准。

注意事项

1. 生物法注意事项
   • 微生物耐受性：微生物对盐分的耐受性有限，不同微生物的耐受范围差异较大。如在处理吡虫啉有机废水时，当 Cl⁻浓度从 2000mg／L 增加到 6000mg／L 时，COD 去除率从大于 90％降到 50％左右；当 Cl⁻浓度进一步提高到 6500mg／L 时，COD 去除率急剧下降到 20％以下，表明盐分浓度过高会严重抑制微生物活性，影响处理效果。因此，在采用生物法处理高盐废水前，需对微生物进行驯化，逐步提高其对盐分的耐受能力，同时实时监测微生物的活性和处理效果。
   • 营养物质平衡：高盐环境可能影响微生物对营养物质的摄取和代谢，需要确保废水中碳源、氮源、磷源等营养物质的平衡。例如在处理高盐榨菜废水时，需注意 CASS 池的污泥负荷，最佳污泥负荷为 0.15 - 0.20kgCOD/(kgMLSS・d)，以保证微生物有足够的营养进行代谢活动，维持良好的处理效果。
2. 物理化学法注意事项
   • 蒸馏法：
     • 能耗问题：蒸馏法通常能耗较高，尤其是对于大规模废水处理，能源成本是一个重要考量因素。在选择蒸馏方式时，应优先考虑能源利用效率高的技术，如多效蒸馏或蒸汽压缩蒸馏，同时结合企业自身的能源供应情况，选择合适的能源来源，如利用工业余热或可再生能源，以降低能耗成本。
     • 设备维护：蒸馏设备在长期运行过程中，由于盐分的浓缩和结晶，容易导致设备结垢和腐蚀，影响设备的正常运行和使用寿命。因此，需要定期对设备进行清洗和维护，采用合适的防垢和防腐措施，如添加阻垢剂、选用耐腐蚀材料等。
   • 膜分离法：
     • 膜污染：废水中的有机物、胶体、微生物等杂质容易在膜表面吸附和沉积，导致膜污染，降低膜的通量和分离性能。为防止膜污染，需要对废水进行预处理，去除大部分悬浮物、有机物等杂质，同时定期对膜进行清洗，可采用物理清洗（如反冲洗）和化学清洗（如使用酸、碱或氧化剂等清洗剂）相结合的方式。
     • 膜使用寿命：膜的使用寿命有限，且更换成本较高。在实际应用中，需根据废水的水质和处理要求，选择合适的膜材料和型号，合理控制操作条件，如压力、温度、流速等，以延长膜的使用寿命，降低处理成本。
   • 离子交换法：
     • 树脂再生：离子交换树脂在吸附一定量的离子后会达到饱和，需要进行再生处理，恢复其交换能力。再生过程中会产生大量的再生废液，含有高浓度的盐分和其他杂质，需要妥善处理，否则会造成二次污染。同时，再生剂的选择和用量也会影响树脂的再生效果和使用寿命，应根据实际情况进行优化。
     • 选择性问题：不同类型的离子交换树脂对不同离子的选择性不同，在处理含有多种离子的废水时，可能需要选择合适的树脂组合或进行分步处理，以确保有效去除目标离子，同时避免其他离子对树脂交换性能的干扰。