2023第11届生物发酵产品与技术装备展览会(济南)
2023年3月30-4月1日 山东国际会展中心

【生物发酵展资讯】德兰梅尔膜在高含盐废水处理中的应用

背景介绍

  高盐废水是泛指总含盐质量分数在1%(及以上)的废水。在这类废水的成分之中,除了含有有机类污染物,还含有大量可溶性的无机盐,如Na+、Cl、Ca2+、SO42-等。是污水处理行业内公认的高难度处理废水。这类废水若采取一般的生化处理方式,会面临复杂的物化处理流程及工序,处理起来投资及运行成本也很高,一般难以实现工业化处理的效果。

在如今水资源紧缺以及排放标准不断提高的行业背景下,生产工艺段下来的高盐分高COD的废水或尾水的达标排放以及水回用越来越得到企业的关注。

由于政策的调控和环保的要求,国家对企业水资源的使用也逐步开始进行控制,一次水的使用已经远远不能满足企业的用水需求,在这种大的背景下,为了满足生产自身的需求,对水资源的回用,成为越来越多的企业的关注点。高回用率、低成本处理、降低能耗等,这些关键词也不断的出现到了我们的视野当中。

最初的对于水资源的回用,通常采用的是蒸发冷凝回流的方式,由于巨大的能源消耗以及回流水质的不可控问题,逐渐的被各企业所淘汰。膜法引入到中水回用的和零排放的系统当中,不仅实现了水资源的高效回用,同时,系统的占地、能耗、操作都大大得到了简化,成为了企业水回用系统的重要选择。

膜技术应用解析

  膜法作为一种物理性的分离方式,有着无相变、分离彻底、物料损失低等特点。均匀性和一致性为料液的分离纯化提供了保障。

膜法在处理树脂再生液可以很大程度的减少酸碱的投加量,同时减少再生废液的重量,很大程度上,降低了后续处理的费用。

高盐废水主要来源

  产生含盐废水的途径所涉及的行业十分广泛,而高盐废水除了海水淡化中产生外,其他主要来源大概可归结为以下两个领域:即化工生产和废水处理。

化工生产中易形成高盐废水

在化工工业生产中,原料或中间体在某个或某些工序中化学反应不完全,或者是在化学反应中形成了非人为期望的副产物,尤其染料、农药等化工产品生产过程中会产生大量的高COD、高盐有毒废水。

在废水处理过程中易形成高盐废水

在平时,我们正常进行废水处理的过程中,当采取向废水中加入水处理剂及酸、碱等外来化学物质,或者废水经过预处理之后,虽然废水中的有毒类、难降解类成分会有所下降,但是各种添加剂的加入会使废水中盐类含量增加,形成含盐较高的废水;而且在大部分淡水处理回收时所产生的浓缩液,都会增加可溶性盐类的浓度,形成所谓的难于生化处理的“高盐度废水”。可见这类含盐废水已经较普通废水对环境存在更大的威胁。

高盐废水传统处理方法

焚烧法

对于高COD、高盐废水,从上世纪五十年代就衍生出了一种直接了当的处理方式,就是采用直接焚烧的方式来进行处理。具体的操作步骤是将收集来的高盐废水汇聚到一起,然后形成雾状喷入高温燃烧炉之中,将喷雾中的水分受热汽化,而其中的有机物则经过燃烧,分解为二氧化碳、水及少许无机物灰的成分。这种方法较为原始,弊端也很明显,当组分中含有N、S、Cl元素时,易产生对环境污染程度大的腐蚀性有害气体。而且除此之外,在实际操作过程中,也会考虑废液粘度是否适合做喷雾、酸碱程度是否会腐蚀设备等因素,尤其是焚烧产生的气体是否达标或如何二次处理达标排放的问题等等。

蒸发结晶法

蒸发结晶法就是将高盐废水通过蒸发,以实现浓缩,直至高温状态形成过饱和溶液,再经过冷却,使盐分从废液中自动结晶分离出来。这种方法是比较直观,立竿见影的处理方法,但是对于水中COD底、盐分对温度变化敏感的废水十分适用,反之,效率很低,效果不明显;在此技术基础之上,行业内又衍生此方法的升级版,即蒸发-热结晶法,这种方法的关键在于旋转薄膜蒸发器,创新在于:采用薄膜蒸发方式,容易使含盐浓缩液达到过饱和,有利于盐类物质持续不断地从黏稠液中分离出来,从而实现了盐类物质分离的连续化,该工艺技术对高盐废水中所含盐类物质无特殊要求,能实现对所有高黏度、高盐度废水的高效、连续处理,并能够实现盐类物质的100%分离。但是这两种方法都有一个共同点,整个工艺流程长、能耗高,处理及运行成本高。

德兰梅尔膜在高盐废水处理中的应用

德兰梅尔纳滤+反渗透+蒸发结晶技术

德兰梅尔采用集成膜技术,充分利用膜的特性,对高盐废水进行深度处理。实现工业高盐废水的“零排放”需要的解决方案,首先通过一般的物理或化学预处理方法,实现悬浮物、胶体及一般易结垢离子的去除,再通过膜处理工艺实现淡水的回用,同时达到废水减量的目的。德兰梅尔采用耐高压纳滤膜PRN系列将绝大多数的Ca2+,Mg2+,SO42-等易结垢离子进行去除,同时其特殊的膜表面电荷及孔径使它具有更耐COD污堵的性能,在除二价盐的同时也实现了反渗透的预处理,以降低结垢离子对RO膜的污染。经过纳滤膜分盐后,可实现了盐分的预分离,也为后续的处理提供了更好的回收率。反渗透阶段则可以根据水质的实际情况选择德兰梅尔抗污染FLR系列或DTRO系列膜元件。

实现水的进一步脱盐处理,其工艺流程如下:

高盐废水→预处理→预浓缩→纳滤分盐→反渗透及高压反渗透浓缩→蒸发结晶

预处理:去除水中不容杂质、降低可能对膜系统造成困扰的硬度离子或硅的存在。

预浓缩过程,首先使用反渗透系统对废水进行浓缩,根据水中盐分的含量不同,设定不同的回收率,目标将水中的盐分浓缩到4%左右。

纳滤分盐系统:将浓盐水进行盐分的分离,经过纳滤系统分离的浓水进入后续的蒸发结晶系统,纳滤浓水侧盐分含量可高达20%。

反渗透及高压反渗透系统:纳滤产液进入反渗透系统进行进一步的浓缩,经反渗透系统处理后的产水可回用至前端各工艺段使用,经反渗透系统处理后的浓水的含盐量可达10-12%,直接进入后续的处理工艺中。

膜系统优势

  采用纳滤膜和反渗透膜的系统由于其稳定的工作特性以及耐受性极强的运行条件,使得其对比传统高盐废水处理工艺有着非常大的优势。具体如下:

1、有效解决膜处理之后的浓水处理问题,避免了直接蒸发需要消耗的大量能源。

2、设计在线再生清洗和排污装置,降低劳动强度和生产成本,提高生产效率。

3、两种膜梯次配合,发挥各自的过滤性能,有效减少膜污堵情况。

4、能耗及运行成本低。

5、自动化程度高,易于操作及维护。

  德兰梅尔致力于为用户提供水处理及流体分离在内的膜集成技术整体解决方案。生产总部位于美国,采用先进膜生产工艺,拥有一支稳定、强大的知识型技术专家团队,从业经验丰富,足以满足各类膜产品的研发与生产,致力于为用户寻找相匹配的解决方案,及时应对各类工况。德兰梅尔膜产品能够帮助企业节省投资、降低运行费用、减少单位消耗,以低成本助力企业产业升级。德兰梅尔膜产品广泛应用于电力、石油化工、医药、食品饮料、生物制药、钢铁、纺织、市政及环保等领域,在海水淡化、工业纯水、电子级超纯水、中水回用、生物制药、食品行业分离浓缩过程中发挥着重要的作用。

德兰梅尔一直坚持”可循环、可持续、更经济、更环保”的发展理念,不断加强自身技术实力,积极引入环保领域新技术,提高服务质量,实现品牌健康、稳定和持续发展。在中国,德兰梅尔专注提供优质膜产品和膜技术应用解决方案,努力将可持续发展的理念在各行业中推行,实现社会价值的持续递增,立志为全球可持续发展目标做出贡献。

BIO CHINA生物发酵展,目前已成为生物发酵产业一年一度行业盛会,展会将围绕,生物工程、发酵工程、细胞工程、蛋白工程、生物医药(抗生素、疫苗等)、生物饲料、生物农药、生物肥料、生物化工、食品发酵、发酵产品(氨基酸及有机酸、淀粉及淀粉糖、酵母及衍生物、酶制剂、发酵功能制品)等产业化中的新产品、新技术、新装备、新工艺为主要展示内容,本届展会以“发挥引擎作用,实现高质量发展”为主题,推动上下游行业融合发展,开拓国际国内市场,促进产业链供应链的稳定,进一步夯实了生物发酵大国向强国迈进的基础。为生物产业创新发展助力,共创生物产业新蓝海。

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文章来源德兰梅尔微信公众号,生物发酵展周彬整理发布!

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