脫鹽處理工藝
由表1可知，蘭炭廢水中含鹽量*，達4500~8000mg/L，要達到各種回用水水質標準，必須進行脫鹽處理。廢水脫鹽處理常用的工藝為超濾(UF)+反滲透(RO)。雖然經過了生化、氧化、沉淀及過濾等處理工藝，但廢水中仍含有極為微小的懸浮物、膠體和少量有機物，這些雜質和污染物會增加反滲透膜裝置的清洗頻率和減短膜的使用壽命，嚴重影響反滲透系統(tǒng)的運行。
UF膜可以進一步去除水中的懸浮物、膠體、有機物等雜質，保證淤泥密度指數(SDI)<3。超濾膜元件一般采用外壓式中空纖維膜，PVDF材質;浸沒式超濾膜(SMF)由于其高抗污堵性能也常被采用，膜生物反應器(MBR)就是SMF的一種特殊應用。參照焦化廢水成功和失敗的工程案例，筆者認為：外壓式超濾膜膜通量≤35L/(m2˙h)，SMF膜通量≤25L/(m2˙h)(MBR膜通量更低)，才能較好地防止膜污堵。
RO膜采用抗污染苦咸水反滲透膜(BWRO)，可脫除全部二價及以上離子和絕大部分一價離子，3年內脫鹽率>95%。為防止有機物對RO造成污堵，參照焦化廢水工程案例，筆者認為：BWRO膜通量不超過18L/(m2˙h)，回收率不超過65%。經RO脫鹽后，產品水可直接回用。
3.6濃鹽水處理工藝
反滲透濃鹽水的處理工藝包括膜濃縮工藝和蒸發(fā)結晶工藝。
反滲透濃鹽水的成分復雜，含無機鹽、有機物，也含有預處理、脫鹽等過程使用的少量化學品，如阻垢劑、酸、還原劑、殺菌劑和其他反應產物。對于濃鹽水的處理，國內很多企業(yè)將濃鹽水作為煤堆場及灰渣場的除塵灑水。但目前渣場或煤場大多要求封閉式，通過調濕消耗的水量有限。另外，濃鹽水中的氯離子濃度高，進入原料煤容易腐蝕設備;濃鹽水進入灰渣場容易造成二次污染，亦會影響灰渣綜合利用產品的質量。因此，將濃鹽水作為煤堆場及灰渣場的除塵灑水已不被行業(yè)所接受。由于蒸發(fā)結晶需要消耗大量的能源，故需先將濃鹽水進行進一步濃縮，使TDS質量濃度達到50000~80000mg/L，減小后續(xù)蒸發(fā)結晶的規(guī)模，減少投資及節(jié)約能源。
濃鹽水的膜濃縮工藝目前常用的有HERO(反滲透)膜濃縮工藝、OPUSTM工藝、DTRO(碟管式反滲透)工藝以及震動膜濃縮工藝等。其中HE?RO(反滲透)膜濃縮工藝和OPUSTM工藝都是先將來水進行軟化除硬、脫氣、加堿后進入RO膜進行膜濃縮，在高pH下RO膜處于連續(xù)清洗模式，不易產生難溶鹽的污染，抗污堵性強，不同點是二者前處理工藝不同;但這兩種工藝的前處理都比較復雜，需消耗大量藥劑，運行穩(wěn)定性較差。DTRO由于具有通道寬、流程短、高速湍流的特點，可以容忍較高的懸浮物和SDI而不會堵塞，因此碟管式反滲透工藝不需要嚴格的預處理即具有較穩(wěn)定的處理效果。震動膜濃縮工藝是采用平板反滲透膜進行濃縮處理，外加機械高頻率震動在濾膜表面產生高剪切力的新型、的“動態(tài)”膜分離技術;震動膜濃縮工藝很好地解決了目前困擾“靜態(tài)”分離技術的膜污染、堵塞，壓力差、膜性能變化等造成的頻繁清洗和更換濾芯等問題。DTRO水回收率一般為80%左右，其余膜濃縮工藝水回收率均可達90%以上，各種膜濃縮工藝在其他行業(yè)都有所應用，但用于蘭炭廢水濃鹽水的濃縮還有待進一步研究。
濃鹽水的蒸發(fā)zui早基本采用蒸發(fā)塘進行自然蒸發(fā)結晶，但2015年5月27日環(huán)保部發(fā)布了《關于加強工業(yè)園區(qū)環(huán)境保護工作的指導意見》征求意見稿，明確要求：“各類園區(qū)不得以晾曬池、蒸發(fā)塘等替代規(guī)范的污水處理設施。”隨著各類蒸發(fā)塘環(huán)保事故頻發(fā)，蒸發(fā)塘將逐步淘汰。目前強化蒸發(fā)結晶技術主要有機械壓縮蒸發(fā)工藝(MVR)、多效蒸發(fā)(MED)、多級閃蒸(MSF)、膜蒸餾(MD)等。MVR是將蒸發(fā)器產生的全部二次蒸汽經機械壓縮機壓縮，增加熱焓后作為蒸發(fā)器的加熱蒸汽，該工藝回收了蒸汽潛熱，提高了熱效率，降低了能耗，是一種新型節(jié)能蒸發(fā)技術，但價格昂貴。MED是利用多個串聯的蒸發(fā)器加熱蒸發(fā)鹽水，前一效蒸發(fā)器產生的蒸汽作為下一效蒸發(fā)器熱源并冷凝成淡水，此工藝一次投資較MVR省，但蒸發(fā)器內結垢嚴重。MSF是將濃鹽水經過多個溫度、壓力逐級降低的閃蒸室，蒸發(fā)冷凝產生淡水，該工藝換熱管表面不易結垢，操作維護簡單，但投資高，運行費用高。MD是以疏水微孔膜為介質，在膜兩側蒸汽壓差作用下，料液中的揮發(fā)性組分以蒸汽形式透過膜，從而實現固液分離的目的，該工藝操作條件溫和，但投資高且疏水微孔膜易堵塞。每種蒸發(fā)結晶工藝均有其局限性，這些缺點是制約蒸發(fā)結晶工藝發(fā)展及應用的主要因素。
4結束語
蘭炭廢水是一種高污染、高毒性的工業(yè)廢水，對環(huán)境危害，必須經過處理才能排放或回用。目前國內外尚沒有成熟的蘭炭廢水處理工藝，其處理方法主要借鑒水質相似的焦化廢水處理工藝，典型的處理工藝流程包括除油工藝、酚氨回收工藝、生化處理工藝、深度處理工藝、脫鹽處理工藝和蒸發(fā)結晶工藝。但蘭炭廢水的水質比焦化廢水惡劣10倍，廢水可生化性更差，焦化廢水處理工藝的技術參數對蘭炭廢水并不*適用，各技術參數的確定仍是今后環(huán)境工作者需要重點研究的課題。同時，各種處理工藝目前在推廣應用中都存在一些嚴峻問題，如一次投資成本高、運行費用高、反應條件苛刻、污堵或結垢、運行不穩(wěn)定等，這也是當前蘭炭廢水處理領域亟需解決的問題。
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