脱硫废水的固态物质和溶解物主要是以石膏为主的硫酸盐,其本质和石膏浆液没有本质区别,只是浓度不同。因此我们对废水采用浓缩蒸发技术,废水取自废水旋流器溢流出口,废水在蒸发器内利用厂区蒸汽为外部热源,进行蒸发,气态水进入大气,蒸发完剩余的污泥主要成分为石膏等盐类,经板框压缩后,可以将其送至石膏库,与石膏相比,污泥整体量少且主要成分区别不大,不对石膏品质产生明显影响,因此可以混入石膏一起外运。
适合电解烟气的常规蒸发技术有:
(1)两效蒸发技术:也可根据需要选择三效蒸发,三效蒸发技术效果更好,但是投资较多;主要设备就是蒸发器;
(2)MVR技术:MVR主要运用于蒸发浓缩物料,与传统的多效蒸发相比,具有节能优势,目前国内已成功运用在化工废水零排放、糖醇有机浓缩、制药中间体浓缩、精馏乏汽利用等方面。主要有MVR膜式蒸发器、MVR强制循环蒸发器、MVR板式蒸发器等;
(3)旁路烟气蒸发技术:旁路蒸发技术主要是利用电解烟气将浓缩完的废水进行蒸发的过程,热源为电解烟气+外部热源。电解烟气温度较低,因此需要电加热器等额外热源。蒸发后产生的灰尘进入除尘器进行捕捉、收集,混入石膏外运。主要设备为雾化塔、引风机、除尘器等。
浓缩蒸发投资较少,造价较低,但是要求厂区有固定热源(蒸汽或电加热均可),因此这类处理技术存在一定局限性,在开展前,需要根据电解铝实际情况明确其是否符合使用条件,如果厂区无固定热源或电价居高不下时是不适合此方式的,并且对运行中要求较高,操作不当容易引起蒸发器堵塞等问题,影响使用寿命。
2、废水综合使用技术
对铝厂厂区较大或铝厂处于干燥地区的情况,也可以视具体情况,将处理完的符合国家废水排放标准的的脱硫废水混入厂区用水进行使用,做到全厂废水零排放。处理完的废水主要是氯离子浓度较高约在15000PPM,其他含固量等都符合排放标准,因此可根据厂区用水功能不同分拆为厂区多处用水。如:场区喷洒或绿化用水,根据用水量多少,可以调节废水接受量,保证在不影响用水使用点性能的前提下适量添加并消耗脱硫废水;同时,废水还可以用来做生产用水、部分生活用水(非饮用水)等。
在日常生产生活过程中,将废水综合使用技术应用在电解铝脱硫废水零排放处理中,在脱硫废水合格的前提下,可以保障脱硫废水中的各种污染物含量符合国家排放标准,混合入生产、生活用水后,不会对工作人员和附近生态环境产生过高的影响,从而保障脱硫废水可以正常排放到大气中或固定排放到大气中,不具有挥发性影响环境。这样的做法大幅降低了废水后续处理的费用,同时节约了厂区总用水,为企业未来发展奠定良好的基础。但废水综合应用技术也存在一定缺点,此技术对脱硫废水处理系统要求较高,要求排放的废水中除氯离子外,均需满足国家排放标准,废水处理产生的污泥输送至真空皮带机,同石膏一起脱水进入石膏库外运。
对工业废水或生活污水进行处理和回用,不仅能够缓解水资源短缺问题,而且能够减少污水排放总量,降低环境污染。在环境工程污水处理行业,膜生物反应器(MBR)技术的应用范围较广,尤其是MBR组合工艺。该技术利用用膜组件替代传统的重力式沉淀池,使出水水质和容积负荷都得到大幅度提高。膜生物反应器技术凭借其技术优势和实用效果,展现出较高的污水处理能力和应用价值,但也存在一些需要改进的地方。
1、膜生物反应器
膜生物反应器处理污水处理能力比较强,被广泛应用于污水处理中。该项技术是在原有生物污水处理技术和膜分离技术基础上发展起来的,可以有效结合膜分离与生物处理技术的优势,全面提升污水处理效果和转化率,相比于传统处理方式,膜生物反应技术的处理能力比较高。按照生物膜的不同放置方式,可以将膜生物反应器划分为一体式和分体式。按照需要情况可以划分为厌氧型和耗氧型。膜生物反应技术在膜污染放置过程、污泥产生量等方面具备显著优势。通过应用膜生物反应技术,可以减少能源与资源利用率,整个处理过程的成本耗费比较低,因此可以实现大规模生产。膜生物反应技术不再依赖污泥沉降性能,可以有效代替二沉池,除菌效果比较显著。膜生物反应技术在处理废污水后,出水水质比较高,且反应器的占地面积比较小,因此被广泛应用于废水回收和污水处理中,应用前景广阔。
2、膜生物反应的技术类别
2.1 动态内循环反应技术
动态内循环反应技术(DMBR)利用超滤膜作为动态膜,形成具有动态内部循环的反应器。超滤膜的孔径较大,在进行污水过滤时,仅需要20min的时间,滤饼层即可过滤出污水中的TN、TP、COD及其他成分,过滤水中COD的残留率低于4%,氨氮和TN的残留率分别低于2%和48%,而且超滤膜的制造成本较低,经济效益较高。污水处理的生物反应器采用内部循环的动态模式,与分离膜生物反应器相比,不仅优化了其内部结构的流动形式,而且可均匀混合液体,清洁效果更好。
2.2 曝气生物滤池技术
曝气生物滤池处理技术利用的是曝气生物滤池辅助污水处理反应,污水处理效果显著,也是膜生物反应技术中比较普及的一种技术方法。其在实际应用中能够将生物滤池、配合分离反应器进行集合开展污水处理工作,并在污水的排放源头开始对其内部的污染物进行处理,大程度上减少污染物总体数量。该技术在处理洗涤剂和胶体等杂质上效果优良,实际工作中也会产生较大的负荷,基于此可以大大降低膜污染的发生,并且也确保污水处理的效果。
2.3 气浮-膜生物反应组合技术
在污水处理过程中,人们可以以MBR工艺为基础,探寻多种工艺组合。例如,气浮工艺组合膜生物反应器技术,可以去除较难分解的清洁剂或胶体物质,降低膜污染负载,以免影响下一次生物处理。膜生物反应器技术不仅可以独立工作,也可以与其他工艺组合应用,以满足各种污水处理要求。
2.4 组合技术的应用
污水类型丰富,含有的大量有害物质、杂质等是无法仅靠一种技术就能够进行处理的,尤其是当前各种新的生产技术涌现,越来越多的化学技术应用到生产环节当中,污水中含有的杂质等类型也丰富多样,因此必须要组合技术实现净化水质的目的,以便进一步减少生物膜在污水过程中产生的污染,提高污水处理效果。
3、膜生物反应技术在环境工程污水处理中的运用
3.1 在工业污水处理中的应用
环境工程中的各种工业废水成分复杂,处理操作相对困难。根据各种工业废水主要成分的差异和特点,可以考虑选择合适的膜生物反应器来解决工业废水处理的问题,尽量避免使用大量统一的膜生物反应器,这将导致工业废水处理质量和效率大幅下降。例如,在处理膜生物化学制造业的工业废水时,由于废水中含有大量重金属,因此,如何有效去除这些重金属、控制这些重金属和离子的浓度已成为膜生物化学反应处理技术研究和应用的重要方向。为了使工业废水处理的废气达到污染物排放标准,必须保证有毒有害重金属离子的脱气性能。在金属离子的pH值存在相似性的条件下,金属离子的形态也是相似的。调整工业废水的pH值,有利于达到去除这些金属离子的目的。在整个食品工业废水处理过程中,针对其中有机物含量较高的特点,应注重提高膜生化反应处理技术的质量和容积负荷,从而有效控制食品工业废水的处理成本。同时,还要注意解决高盐、低糖等污染环境中微生物在废水中存活率高的问题,有效降低污染物处理成本。
3.2 在医院污水处理中的应用
医院产生的污水具有较大的毒性,因此还需要对其进行消毒处理,以便降低水的毒性,具体可采用主体工艺对医院废水进行处理,处理方式为水利停留时间约为5小时,将出水氨氮控制在4ml/L,出水COD将其控制在50ml/L,利用该种方式对医院废水进行处理不仅操作简单,而且出水水质良好。
3.3 生活污水处理
家庭污水的处理要求较高,现阶段,家庭污水一般通过膜生物反应器的无害化处理来降低毒性,再用于城市道路清扫、绿化、洗车等。但是,膜生物反应器配套设施费用较高,导致此项技术的推广存在一定难度。