劉秀輝

摘? 要：工業(yè)廢水集中處理后低含鹽部分被回用或再處理，高含鹽部分一般作為廢水排放，不僅造成資源的浪費，還可能達不到排放標準的要求，因此通過廢水分類收集并通過軟化處理和濃縮處理工藝，將大部分廢水處理后回用，少部分可通過固化等方法處理，提高廢水回收率，最終電廠的排放標準。

關鍵詞：廢水;濃縮;探索與應用

一、高鹽廢水來源

1、脫硫廢水

脫硫廢水中既含有一類污染物，又含有二類污染物。所含的一類污染物有鎘、汞、鉻、鉛、鎳等重金屬，對環(huán)境有很強的污染性;二類污染物有銅、鋅、氟化物、硫化物等。另外。脫硫廢水COD、懸浮物等都比較高。燃料和脫硫劑（主要是石灰石）的成分以及脫硫系統(tǒng)的運行方式對脫硫廢水的產生量和水質影響很大;脫硫廢水水質和水量都不穩(wěn)定。因此，脫硫廢水的處理有一定難度。

2、酸堿再生廢水高含鹽部分（主要是化學除鹽系統(tǒng)及精處理系統(tǒng)廢水高含鹽部分）

這部分廢水含鹽量、硬度、鈣離子、氯離子、有機物等指標均很高，不經深度處理無法回用。因此，將高鹽廢水采用膜技術進一步濃縮，淡水回收利用，濃縮液進入下一步處理。

二、高廢水預處理工藝——軟化

一般高鹽廢水的暫時硬度較低，基本都是鈣、鎂離子的永久硬度，而陽離子交換將產生高鹽再生廢水難以處置，綜合考慮脫硫廢水水質特點，可以采用的工藝是氫氧化鈉（或石灰）-碳酸鈉工藝組合，該工藝組合具有能同時去除永硬和暫硬，一次性投資低、設備不易堵塞，出水水質穩(wěn)定等特點。

1、預處理方案

根據電廠的廢水情況，主要有以下兩種工藝可用于高鹽廢水預處理系統(tǒng)：

方案一：石灰-碳酸鈉軟化-沉淀池-過濾器處理工藝

高鹽廢水進入調節(jié)池加次氯酸鈉殺菌處理后，通過提升泵將廢水提升至反應沉淀池中;在反應沉淀池的混合池投加聚鐵（PFS）、氫氧化鈉（或石灰）、碳酸鈉、助凝劑等，通過投加相關藥劑降低廢水的鎂離子、鈣離子和二氧化硅等，沉淀出水經管道混合器投加濃鹽酸調節(jié)pH值，pH調整后的廢水自流進入清水池，經清水池提升泵提升至高效纖維過濾器，將廢水中的懸浮物等大顆粒物質去除。

方案二：氫氧化鈉-碳酸鈉軟化-管式微濾膜（TMF）處理工藝高含鹽廢水進入調節(jié)池加一定量次氯酸鈉抑制微生物滋生，調節(jié)池出水后進入一級和二級反應槽，在一級反應槽內投加NaOH或石灰。在二級反應槽內投加Na2CO3溶液。反應槽分別進行攪拌和pH監(jiān)控，使水中的鈣、鎂等硬度成分形成沉淀。經過反應后的水溢流到管式微濾膜的濃縮池內，用循環(huán)泵輸送到管式微濾膜進行固液分離。此時大流量的水在廢水濃縮池和管式膜之間循環(huán)，而部分膜透過水進入中和池進行pH調整后，送往后續(xù)處理系統(tǒng)。

2、預處理方案的技術分析

方案一是通過投加氫氧化鈉（或石灰）、Na2CO3等堿性化學藥劑，形成碳酸鈣、氫氧化鎂等沉淀，同時可去除部分硅及膠體。通過晶核長大后自然沉降實現固液分離，再經過濾器去除濁度。出水需要增加過濾器和超濾，以滿足后續(xù)高鹽廢水濃縮處理系統(tǒng)海水反滲透的進水水質要求，對水質適應性廣，操作簡單，自動化程度較高。

方案二通過投加氫氧化鈉（或石灰）、Na2CO3等堿性化學藥劑，形成碳酸鈣、氫氧化鎂等沉淀，同時可去除部分硅及膠體。通過0.1?m微濾膜在錯流模式下進行固液分離，截留化學加藥產生的懸浮固體。微濾膜對有機物敏感，有機物濃度高時，微濾膜通量衰減嚴重。

以上方案均為成熟技術，采用傳統(tǒng)的沉淀-過濾-超濾處理系統(tǒng)工藝流程較長，涉及的處理設施較多，運行較為復雜。采用管式微濾系統(tǒng)，經過化學軟化處理的污水無需經沉淀池、多介質過濾，砂濾、碳濾等處理設施就可以直接進入微濾系統(tǒng)，產水排出一步到位。管式微濾系統(tǒng)采用內壓式固液分離，管內流速較高，顆粒不易積存在膜表面，并且出水直接進入反滲透系統(tǒng)，可以取代傳統(tǒng)的沉淀-過濾-超濾系統(tǒng)。

傳統(tǒng)沉淀-過濾-超濾處理系統(tǒng)已在電廠得到成功應用，系統(tǒng)運行穩(wěn)定;采用氫氧化鈉-碳酸鈉軟化-管式微濾膜進行軟化處理在火電廠沒有應用案例。

三、高鹽廢水濃縮處理工藝

目前，高鹽廢水濃縮技術主要推薦使用的有電滲析和疊管式反滲透濃縮。

1、電滲析濃縮

電滲析工藝原理：在直流電場的作用下，利用離子交換膜的選擇透過性，即陽膜只允許陽離子通過阻止陰離子通過，陰膜只允許陰離子通過阻止陽離子通過，把帶電組分和非帶電組分進行分離。陽膜和陰膜交替排列在正負兩個電極之間，相鄰的兩種膜用隔板隔開，水在隔板間流動，通過加電使水中陰陽離子在電場作用下分別向正負兩極遷移，由于離子交換膜的選擇透過性，從而在隔板層間形成濃水室和淡水室，實現了水與鹽的分離。

電滲析裝置采用貴金屬涂敷復合材料作為電極，抗腐蝕性強，電極使用壽命長久，并且采用耐污染型離子交換復合膜（大孔徑中性半透膜），具有較強的耐氧化、耐酸堿、抗腐蝕、抗水解的能力，不易堵塞，抗污染性強，膜的使用壽命長久。而且由于采用頻繁倒極的運行方式，可有效解決電滲析設備濃差極化的問題，設備自動化程度高，運行更加穩(wěn)定可靠。電滲析設備對進水有機物要求寬泛、膜抗污染性強。

2、疊管式反滲透（DTRO）濃縮

DTRO技術是專門用來處理高濃度污水的膜組件，其核心技術是碟管式膜片膜柱。把反滲透膜片和水力導流盤疊放在一起，用中心拉桿和端板進行固定，然后置入耐壓套管中，就形成一個膜柱。DTRO克服了一般反滲透系統(tǒng)在處理滲濾液時容易堵塞的缺點，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定、運行費用更低。

DTRO三個重要組成元件：膜片、導流盤和O型橡膠墊圈。膜片為正八邊形膜袋，由兩張同心環(huán)狀反滲透膜組成，膜中間夾著一層絲狀支架，使通過膜片的凈水可以快速流向出口三層環(huán)狀材料的外環(huán)焊接，內環(huán)開口為凈水口。導流盤為ABS材質，其作用是與膜片之間形成濃水流道。O型橡膠墊圈的主要作用是將透過液和濃縮液隔離開，通過中心拉桿和兩端的法蘭壓緊，套上玻璃鋼或不銹鋼材質的膜殼便形成了蝶式膜柱。

DTRO系統(tǒng)一般由多支膜柱、高壓泵、循環(huán)泵及配套的管道閥門電控系統(tǒng)組成。

主要優(yōu)點是抗污染能力強，膜使用壽命長。組件易于維護，系統(tǒng)耐壓能力強等。主要缺點為投資成本高，脫鹽效率相對較低，產生淡水含鹽量高，需要增加反滲透系統(tǒng)脫鹽后才能滿足回用要求。

（3）總結

電滲析技術操作壓力低，濃縮程度高，在電力行業(yè)還待探討和實踐，疊管式反滲透技術只能進行中等程度濃縮，運行壓力高，運行費用高。