脫鹽處理工藝

　　由表1可知，蘭炭廢水中含鹽量*，達(dá)4500~8000mg/L，要達(dá)到各種回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，必須進(jìn)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(jīng)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(zhì)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(yán)重影響反滲透系統(tǒng)的運行。

　　UF膜可以進(jìn)一步去除水中的懸浮物、膠體、有機物等雜質(zhì)，保證淤泥密度指數(shù)(SDI)<3。超濾膜元件一般采用外壓式中空纖維膜，PVDF材質(zhì);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(yīng)器(MBR)就是SMF的一種特殊應(yīng)用。參照焦化廢水成功和失敗的工程案例，筆者認(rèn)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(nèi)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(rèn)為：BWRO膜通量不超過18L/(m2˙h)，回收率不超過65%。經(jīng)RO脫鹽后，產(chǎn)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(jié)晶工藝。

　　反滲透濃鹽水的成分復(fù)雜，含無機鹽、有機物，也含有預(yù)處理、脫鹽等過程使用的少量化學(xué)品，如阻垢劑、酸、還原劑、殺菌劑和其他反應(yīng)產(chǎn)物。對于濃鹽水的處理，國內(nèi)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(diào)濕消耗的水量有限。另外，濃鹽水中的氯離子濃度高，進(jìn)入原料煤容易腐蝕設(shè)備;濃鹽水進(jìn)入灰渣場容易造成二次污染，亦會影響灰渣綜合利用產(chǎn)品的質(zhì)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(jié)晶需要消耗大量的能源，故需先將濃鹽水進(jìn)行進(jìn)一步濃縮，使TDS質(zhì)量濃度達(dá)到50000~80000mg/L，減小后續(xù)蒸發(fā)結(jié)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(jìn)行軟化除硬、脫氣、加堿后進(jìn)入RO膜進(jìn)行膜濃縮，在高pH下RO膜處于連續(xù)清洗模式，不易產(chǎn)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(fù)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(yán)格的預(yù)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(jìn)行濃縮處理，外加機械高頻率震動在濾膜表面產(chǎn)生高剪切力的新型、的“動態(tài)”膜分離技術(shù);震動膜濃縮工藝很好地解決了目前困擾“靜態(tài)”分離技術(shù)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(dá)90%以上，各種膜濃縮工藝在其他行業(yè)都有所應(yīng)用，但用于蘭炭廢水濃鹽水的濃縮還有待進(jìn)一步研究。

　　濃鹽水的蒸發(fā)zui早基本采用蒸發(fā)塘進(jìn)行自然蒸發(fā)結(jié)晶，但2015年5月27日環(huán)保部發(fā)布了《關(guān)于加強工業(yè)園區(qū)環(huán)境保護(hù)工作的指導(dǎo)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(shè)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(jié)晶技術(shù)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(chǎn)生的全部二次蒸汽經(jīng)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(shù)，但價格昂貴。MED是利用多個串聯(lián)的蒸發(fā)器加熱蒸發(fā)鹽水，前一效蒸發(fā)器產(chǎn)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(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重。MSF是將濃鹽水經(jīng)過多個溫度、壓力逐級降低的閃蒸室，蒸發(fā)冷凝產(chǎn)生淡水，該工藝換熱管表面不易結(jié)垢，操作維護(hù)簡單，但投資高，運行費用高。MD是以疏水微孔膜為介質(zhì)，在膜兩側(cè)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(xiàn)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(jié)晶工藝均有其局限性，這些缺點是制約蒸發(fā)結(jié)晶工藝發(fā)展及應(yīng)用的主要因素。

　　4結(jié)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(jīng)過處理才能排放或回用。目前國內(nèi)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(zhì)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(jié)晶工藝。但蘭炭廢水的水質(zhì)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(shù)參數(shù)對蘭炭廢水并不*適用，各技術(shù)參數(shù)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(yīng)用中都存在一些嚴(yán)峻問題，如一次投資成本高、運行費用高、反應(yīng)條件苛刻、污堵或結(jié)垢、運行不穩(wěn)定等，這也是當(dāng)前蘭炭廢水處理領(lǐng)域亟需解決的問題。