高鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少1%的廢水，含鹽廢水的產(chǎn)生途徑廣泛，水量也逐年增加，去除含鹽污水中的有機(jī)污染物對環(huán)境造成的影響至關(guān)重要。

1、高鹽廢水產(chǎn)生途徑

1.1海水代用排放的廢水

所謂海水代用就是將海水不進(jìn)行淡化處理而直接替代某些場合使用的淡水資源。

在工業(yè)上，海水可以廣泛的用作鍋爐冷卻水，應(yīng)用到熱電、核電、石化、冶金、鋼鐵廠等行業(yè)上。發(fā)達(dá)國家年海水冷卻水用量已經(jīng)超過了1000億m3。目前我國海水的年利用量為60多億m3。青島電廠1936年就開始將海水作為工業(yè)冷卻水，至今已經(jīng)有60多年的歷史。目前，青島市電力、化工、紡織等行業(yè)的12家臨海企業(yè)，年用海水8.37億m3。天津年利用海水達(dá)到18億m3。此外，秦皇島熱電廠、黃道熱電廠和上海石化總廠等70多家臨海火力發(fā)電、核電、化工、石化等企業(yè)均已不同的方式直接利用海水。對于印染、建材、制堿、橡膠以及海產(chǎn)品加工等行業(yè)，海水還可以作為工業(yè)的生產(chǎn)用水。

城市生活用水。在城市生活中，海水可以替代淡水作為沖廁水。目前香港海水沖廁的普及率高達(dá)70%以上，未來計劃普及率提高到100%，并因此成為世界上唯一以海水作為沖廁水的城市。而在大連、天津、青島、煙臺等城市的個別單位，也有采用海水沖廁的實(shí)踐，但規(guī)模較小。

1.2工業(yè)生產(chǎn)廢水

一些行業(yè)，如印染、造紙、化工和農(nóng)藥等，在生產(chǎn)中產(chǎn)生高含鹽量的有機(jī)廢水。

1.3其他高鹽廢水

船舶壓艙水;廢水最小化生產(chǎn)中產(chǎn)生的污水;大型船艦上產(chǎn)生的生活污水。

2、高鹽廢水處理工藝

高濃度含鹽廢水的主要處理方法有反滲透、離子交換、蒸餾、稀釋等，處理成本比較高，目前我公司正在對高含鹽有機(jī)廢水生物處理技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，廢水中較高鹽濃度對生物處理有抑制作用，針對利用污泥對高鹽濃度的適應(yīng)性，對微生物進(jìn)行篩選和馴化，獲得的嗜鹽菌可承受較高鹽度，使生物處理高含鹽有機(jī)廢水成為現(xiàn)實(shí)。高含鹽有機(jī)廢水生物處理技術(shù)采取的整體工藝流程為：廢水首先經(jīng)過調(diào)節(jié)池，然后經(jīng)過物化的預(yù)處理(通常采用調(diào)節(jié)pH值、混凝、沉淀、電解、微電解等方法)，而后加入預(yù)先培養(yǎng)好的嗜鹽菌進(jìn)行生物處理。嗜鹽菌廉價，來源廣，可以利用許多有機(jī)物(包括難降解和有毒物質(zhì))作為碳源，因此，利用嗜鹽細(xì)菌處理高含鹽量有機(jī)廢水有廣闊的應(yīng)用前景。

2.1高鹽廢水工藝設(shè)計原則

作為企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分和水污染控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，廢水處理工程的建設(shè)和運(yùn)行意義重大。由于廢水處理工程的建設(shè)和運(yùn)行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對確保處理站的運(yùn)行性能和降低費(fèi)用最為關(guān)鍵，因此有必要根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)和一般原則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計規(guī)模、廢水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和要求，選擇切實(shí)可行且經(jīng)濟(jì)合理的方案，經(jīng)全面經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實(shí)施方式。在廢水處理工程的總體工藝方案確定中，將遵循以下原則：

(一)處理效果穩(wěn)定可靠

(二)工藝控制調(diào)節(jié)靈活

(三)工程實(shí)施切實(shí)可行

(四)運(yùn)行維護(hù)管理方便

(五)投資運(yùn)行費(fèi)用節(jié)省

(六)整體工藝協(xié)調(diào)優(yōu)化

廢水設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)

序號	污染因子	單位	進(jìn)水指標(biāo)
1	CODCr	mg/L	≤125000
2	全鹽量	mg/L	≤150000

車間沖洗廢水設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)

序號	污染因子	單位	進(jìn)水指標(biāo)
1	CODCr	mg/L	≤3500
2	pH 值	無量綱	6-9

混合廢水設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)

序號	污染因子	單位	進(jìn)水指標(biāo)
1	CODCr	mg/L	≤4670
2	全鹽量	mg/L	≤9000

設(shè)計出水水質(zhì)

序號	污染因子	單位	出水指標(biāo)
1	COD	mg/L	≤500
2	pH 值		6~9

3.1 工藝流程簡圖

工藝流程簡圖

3.2.1預(yù)處理工藝

廢水的預(yù)處理是整個系統(tǒng)能否有效運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。本工程廢水由高濃度廢水和車間沖洗廢水兩種廢水，由于兩種廢水水質(zhì)水量情況差異較大，決定對兩種廢水分別進(jìn)行預(yù)處理在調(diào)節(jié)池進(jìn)行混合，混合后的廢水采取生化處理方法進(jìn)行。

圖1(廢水處理前)

3.2.1.1高濃度廢水預(yù)處理工藝

高濃度廢水CODcr及含鹽量特別高，生化性較差，我公司根據(jù)廢水的情況在實(shí)驗(yàn)室選取了微電解、芬頓、臭氧氧化、蒸發(fā)器蒸發(fā)等工藝對廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小試結(jié)果表明采取蒸發(fā)器蒸發(fā)后處理效果較好，通過對一次性投資及系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的分析對高濃度廢水的預(yù)處理我公司推薦采取蒸發(fā)器的工藝。

3.2.1.2綜合廢水預(yù)處理工藝

混合后的廢水的生化性仍然差，還有部分穩(wěn)定性較強(qiáng)，難降解物質(zhì)對微生物生長有抑制作用，所以在生物處理工藝前必須盡可能去除或改變化學(xué)性質(zhì)，提高生化性，以確保生化處理工藝的去除率。該水的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，我們采用了國內(nèi)先進(jìn)的預(yù)處理工藝。

結(jié)合目前的出水水質(zhì)我們制定了一套較為縝密的預(yù)處理方案，在通過預(yù)處理可以最大限度的去除大分子有機(jī)物、有毒物質(zhì)、DMF等難生物降解的物質(zhì)。

具體工藝說明如下：

(1)DGS

利用電化學(xué)的原理產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化的物質(zhì)，破壞高聚化合物結(jié)構(gòu)，脫除發(fā)色基團(tuán)，同時完成氧化、還原、吸附、混凝等一系列過程。經(jīng)過本裝置處理后可以提高生化性，大幅度升高BOD5，使后續(xù)生化處理能夠順利進(jìn)行。

(2)化學(xué)氧化

Fenton試劑的實(shí)質(zhì)是二價鐵離子(Fe2+)和過氧化氫之間的鏈反應(yīng)催化生成OH自由基，具有較強(qiáng)的氧化能力，其氧化電位僅次于氟，高達(dá)2.80V，另外,羥基自由基具有很高的電負(fù)性或親電性,其電子親和能力達(dá)569.3kJ具有很強(qiáng)的加成反應(yīng)特性。Fenton氧化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有：①反應(yīng)啟動快，反應(yīng)條件溫和，在常溫常壓下就可運(yùn)行。②設(shè)備簡單，能耗小，節(jié)約運(yùn)行成本。③Fenton試劑氧化能力強(qiáng)，反應(yīng)過程中可以將污染物無害化，而且氧化劑H2O2參加反應(yīng)后剩余物可以自行分解，不留殘余，同時鐵離子水解而產(chǎn)生的鐵的氫氧化物是良好的絮凝劑，可優(yōu)化處理結(jié)果。④運(yùn)行過程穩(wěn)定可靠，且不需要特別的維護(hù)，操作簡單易行。

圖2(廢水處理中)

(3)高效混凝沉淀池

高效混凝沉淀池中，廢水中的細(xì)小懸浮物經(jīng)與加入的混凝劑發(fā)生混凝反應(yīng)并逐漸形成較大的絮體，經(jīng)混凝反應(yīng)生成的絮體，靠重力作用得以沉淀分離，使廢水中的大量懸浮物和部分COD從水中去除，廢水得到部分凈化。在反應(yīng)池內(nèi)利用壓縮擴(kuò)散層、吸附架橋等原理使水中懸浮物等物質(zhì)脫穩(wěn)，凝聚成大顆粒，提高沉淀效果;采用靜壓排泥，保證排泥順暢。高效混凝沉淀池廢水停留時間為2小時。

3.2.2生化處理工藝

污水經(jīng)過預(yù)處理后，對一些有毒有害物質(zhì)的去除后，廢水中的污染物質(zhì)仍然較高，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)采取兩種廢水混合后提升至生化處理系統(tǒng)的方式進(jìn)行處理，生化系統(tǒng)工藝選擇如下：

(一)UHSB

由于水中含有大分子的物質(zhì)較多，直接采用好氧生化處理，會造成生化降低難度大，動力消耗多等諸多不利影響，在進(jìn)行好氧處理前采用UHSB工藝可以有效的提高廢水的生化性，同時可以降低好氧負(fù)荷。

UHSB(UpflowHydrolysisSludgeBlanket)上流式水解床是我公司針對化工、制藥等行業(yè)難降解廢水所開發(fā)的高效水解反應(yīng)系統(tǒng)，通過投加菌種對有機(jī)物進(jìn)行降解，其采用先進(jìn)的布水技術(shù)保證了廢水與污泥菌種的充分混合降解，并解決了常見UHSB反應(yīng)器短流的缺點(diǎn)，UHSB填料采用化工UHSB專用填料，保證了菌種的高效降解，可以在較短的時間和相對高的水力負(fù)荷下獲得較高的懸浮物去除率，并且可以改善和提高原水的可生化性，以利于好氧處理。同時可以減少污泥產(chǎn)量，具有穩(wěn)定污泥的作用，特別適合用于中、低濃度有機(jī)廢水的好氧處理的前處理。

采用UHSB池具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)UHSB階段的產(chǎn)物主要是小分子的有機(jī)物，可生化性一般較好，故水解池可改變原污水的可生化性，從而減少反應(yīng)時間和處理的能耗;

(2)由于反應(yīng)控制在第二階段完成前，出水無厭氧發(fā)酵的不良?xì)馕�，改善了處理廠的環(huán)境;

(3)工藝過程和設(shè)備比較簡單，便于管理和維護(hù)

圖3(廢水處理中)

(二)LS反應(yīng)器

LS反應(yīng)器技術(shù)在國內(nèi)外已經(jīng)發(fā)展成為厭氧處理的主流技術(shù)之一，在LS中沒有載體，污水從底部均勻進(jìn)入，向上流動，顆粒污泥(污泥絮體)在上升的水流和氣泡作用下處于懸浮狀態(tài)。反應(yīng)器下部是濃度較高的污泥床，上部是濃度較低的懸浮污泥層，有機(jī)物在此轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳?xì)怏w。在反應(yīng)器的上部有三相分離器，可以脫氣和使污泥沉淀回到反應(yīng)器中。LS的COD負(fù)荷較高，反應(yīng)器中污泥濃度高達(dá)100～150g/L，因此COD去除效率比普通的厭氧反應(yīng)器高三倍，可達(dá)80%～95%。雖運(yùn)行負(fù)低于EGSB，但其啟動時間短，能間斷或季節(jié)性運(yùn)行，投資低，運(yùn)行管理簡單。UASB厭氧反應(yīng)器具有一下優(yōu)點(diǎn)：

(1)消耗能源少，能回收沼氣，確實(shí)做的廢水資源化利用。

(2)處理費(fèi)用便宜，是好氧處理的費(fèi)用十分之一。

(3)處理負(fù)荷高，占地少，能有效地減少臭氣的產(chǎn)生。

(4)產(chǎn)泥量少，容易脫水。

(5)對氮、磷營養(yǎng)物需求量少。

(6)能處理高濃度有機(jī)污水。

(三)生物接觸氧化工藝

生物接觸氧化法是生物膜法的一種，屬于好氧生化處理工藝。整個系統(tǒng)由池體、填料、曝氣設(shè)備等組成。好氧生化法是細(xì)菌及菌類的微生物、后生動物等一類的微型動物在填料載體上生長繁殖，微生物攝取污水中的有機(jī)物作為養(yǎng)份，吸附分解污水中的有機(jī)物，微生物不斷新陳代謝，保持活性，從而使污水得以凈化。在溶解氧和食物都充足的情況下，微生物繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚，溶解氧和污水中的有機(jī)物憑借擴(kuò)散作用，被微生物利用。

當(dāng)生物膜達(dá)到一定厚度時，氧氣無法向生物膜內(nèi)部擴(kuò)散，好氧菌死亡，而兼性細(xì)菌和厭氧菌開始大量繁殖，形成厭氧層，利用死亡的好氧菌為基質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上不斷繁殖厭氧菌，經(jīng)過一段時間后在數(shù)量上開始下降，加上代謝氣體的逸出，使生物膜大塊脫落。在脫落的生物膜表面新的生物膜又重新發(fā)展起來，在接觸氧化池內(nèi)，由于填料表面積大，所以生物膜發(fā)展的每一個階段都是存在的，使去除有機(jī)物的能力穩(wěn)定在一個水平上。接觸氧化工藝的主要優(yōu)點(diǎn)如下：

①體積負(fù)荷高，處理時間短，節(jié)約占地面積。生物接觸氧化法的體積負(fù)荷最高可達(dá)1-2kgBOD(m3·d)。同樣體積的設(shè)備，生物接觸氧化的處理能力高出幾倍，處理效率高，所以節(jié)約占地面積。②生物活性高。由于曝氣系統(tǒng)設(shè)置在填料之下，不僅供氧充分而且對生物膜起到擾動作用，加速生物膜的更新，大大提高生物膜的活性。曝氣形成的紊流使得生物膜不斷的連續(xù)的與污水中有機(jī)物接觸，避免形成死角。經(jīng)過我們在類似工程中的檢測，同樣濕重的絲狀菌生物膜，其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。

③微生物濃度高，一般的活性污泥法的污泥濃度為2～3g/L，微生物在池中處于懸浮狀態(tài);而接觸氧化池中絕大多數(shù)微生物附著在填料上，單位體積內(nèi)水中和填料上的微生物濃度可達(dá)到10～20g/L。由于生物接觸氧化工藝的微生物濃度高，所以有利于提高容積負(fù)荷，從而降低占地面積。

④污泥產(chǎn)量低。

⑤出水水質(zhì)好而且穩(wěn)定。在進(jìn)水短期發(fā)生變化時，出水水質(zhì)受的影響很小，而且生物膜活性恢復(fù)快，適合短期間斷運(yùn)行的需要。

⑥動力消耗低。生物接觸氧化比其他活性污泥法能夠節(jié)省30%電耗。

⑦運(yùn)行管理方便。

3.2.3深度處理工藝

BAF

BAF是二十世紀(jì)八十年代后期開發(fā)的一種污水處理新工藝，現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于廢水的深度處理。BAF對污水的凈化除了主要依靠濾料上的生物膜外，濾層內(nèi)還截留了大量類似活性污泥的懸浮生物，對污染物質(zhì)也具有吸附、降解作用。水流方向多采用上向流式，即池底進(jìn)水池頂出水，有的也用下向流式。上向流式采用穿孔管池底配水，鋼筋混凝土濾板及濾頭則安裝于池的頂部，以阻擋濾料流失并收集出水。下向流式采用大阻力配水系統(tǒng)。輕質(zhì)多孔濾料粒徑小、比表面積大，容積負(fù)荷可以很高，濾池面積可大大縮小。

BAF因其技術(shù)的先進(jìn)性和實(shí)用性，在近幾年以被廣泛應(yīng)用于污水深度處理。BAF

是一種高效生物反應(yīng)器，它的最大特點(diǎn)是使用了一種新型粒狀濾料，在其表面生長有生物膜，污水自下向上流過濾料，池底則提供曝氣，使污水中的有機(jī)物得到吸附、截留和生物分解。BAF內(nèi)微生物量大，活性高、出水水質(zhì)好、性能穩(wěn)定。BAF作為污水深度處理工藝，經(jīng)BAF后的出水，完全能夠達(dá)到所要求的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。其作用主要是進(jìn)一步降解水中有機(jī)污染物和氨氮，確保水質(zhì)全時穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

圖4(廢水處理后)

BAF與生物接觸氧化和活性污泥法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)生物相豐富、生物量大(為活性污泥系統(tǒng)的5～20倍)，可以適應(yīng)復(fù)雜水質(zhì)，適合處理低濃度污水。且由于其以上特點(diǎn)該工藝在低溫的冬季依然能保持良好的處理效果。

(2)脫氮效果好，出水優(yōu)異。由于該工藝使用的附著式生物處理模式而非活性污泥法的懸浮式，這樣保證了像亞硝化單胞菌屬、硝化肝菌屬及反硝化菌等比增長速率低的細(xì)菌在反應(yīng)器中穩(wěn)定生長而不隨污水流出反應(yīng)器。實(shí)踐已證明，曝氣生物濾池工藝是脫氮效果最好且最經(jīng)濟(jì)的工藝。該工藝結(jié)合了生化處理與物化吸附過濾，出水效果極佳。

(3)運(yùn)行成本低，節(jié)省投資。獨(dú)特的工藝設(shè)計，讓氧的利用率大大提高，從而顯著降低了污水處理最大的費(fèi)用支出——鼓風(fēng)曝氣電耗。且該工藝效率高，集生化池與濾池于一體，節(jié)省基建投資。

(4)維護(hù)管理方便�？顾|(zhì)、水量沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，不易發(fā)生故障。不會出現(xiàn)污泥絲狀膨脹。停機(jī)檢修后二次啟動速度快，只需一周便可正常運(yùn)行。

(5)產(chǎn)生污泥少。由于污泥齡長，生物膜自身氧化，產(chǎn)生生于污泥量大大減少。而且，由于附著系統(tǒng)中有很多富營養(yǎng)水平動物，它們攝食細(xì)菌，這也是BAF污泥產(chǎn)量少的重要原因。生物濾池產(chǎn)生污泥比活性污泥法少25%～30%。

BAF工藝也存在一定的不足。主要是其對進(jìn)水有較高的要求。第一，為保證合理的運(yùn)行周期，BAF一般要求其進(jìn)水SS濃度低于60mg/L以下;第二，BAF的水頭損失較大，一般每級BAF水頭損失為1～2m，因而所需的總提升高度大;第三，BAF對進(jìn)水COD濃度有要求，進(jìn)水COD濃度宜控制在1000mg/L以下，否則產(chǎn)生污泥較多，濾池容易堵塞，因此適用于深度處理。

針對BAF的不足我公司在進(jìn)行BAF的設(shè)計上進(jìn)行了諸多的改進(jìn)，運(yùn)行效果良好。

圖5(廢水處理后回用)

3.2.4污泥處理工藝

本工程中，所產(chǎn)生的沉渣和剩余污泥全部進(jìn)入濃縮池進(jìn)行濃縮，然后經(jīng)脫水后，泥餅外運(yùn)填埋處理。

3.3 去除率預(yù)測

主要處理單元污染物去除率表

控制指標(biāo)		CODCr(mg/L)
高濃度廢水預(yù)處理工藝	蒸發(fā)器	進(jìn)水	125000
		出水	45000
		去除率	≥35%
綜合廢水處理工藝	調(diào)節(jié)池(兩種廢水混合)	進(jìn)水	4670
		出水	-
		去除率	-
	DGS池+氧化池+混凝沉淀池	進(jìn)水	4670
		出水	4004
		去除率	≥10%
	UHSB+LS反應(yīng)器	進(jìn)水	4004
		出水	1670
		去除率	1670

隨著水資源的日趨緊張，國家出臺的保護(hù)水資源各項(xiàng)法規(guī)和收費(fèi)的實(shí)施，給高含鹽廢水處理的企業(yè)帶來了負(fù)擔(dān)，作為專業(yè)從事環(huán)保的企業(yè)和個人，不斷開發(fā)新的高鹽廢水處理技術(shù)更是任重而道遠(yuǎn)。