含鹽廢水預處理之除有機物篇

中水回用零排放項目上，去除有機物的原因主要有三個(ge) ：

1、降低膜的有機汙染和微生物汙染；

2、確保蒸發結晶係統產(chan) 生的鹽的品質；

3、減少分鹽項目雜鹽的產(chan) 量。

有機物的去除方法有很多種，如生物降解法、高級氧化法、活性炭吸附法及膜分離法等。而高級氧化中又分為(wei) 芬頓氧化、臭氧催化氧化、光催化氧化、濕式氧化及複合氧化等各種氧化技術，在此我隻對臭氧催化氧化、活性炭吸附和膜分離三種有機物的去除方法闡明自己的個(ge) 人觀點供大家交流。

臭氧催化氧化是臭氧在催化劑的作用下分解產(chan) 生新生態氧原子，在水中形成具有強氧化作用的羥基自由基（·OH），破壞有機物的結構，從(cong) 而對水中的有機物進行分解和裂解。一般我們(men) 采用非均相臭氧催化劑，（點擊紅字相關(guan) 閱讀）催化劑的類型較多，針對不同的水選擇合適的催化劑尤為(wei) 重要。臭氧催化氧化的影響因素較多，如臭氧的投加量、水的pH、有機物的濃度和性質、水的溫度、臭氧水濃度以及水中陰離子的種類及濃度等等。

臭氧的來源主要有以下幾種：

液氧源：將液態氧氣氣化為(wei) 氣態氧氣，作為(wei) 臭氧發生器的氣源；

富氧源：采用現場製氧係統（VPSA或PSA），製備純度90～93%的氧氣，作為(wei) 臭氧發生器的氣源；

空氣源：采用現場空氣淨化係統對空氣進行處理，獲得潔淨幹燥的空氣作為(wei) 臭氧發生器的氣源。

空氣源臭氧發生器所產(chan) 生的臭氧的濃度在20～30mg/L之間，相比氧氣源120～150mg/L的濃度太低，因此在臭氧催化氧化工藝中基本不會(hui) 使用。

思考？

臭氧催化氧化工藝在中水回用項目上使用個(ge) 人認為(wei) 要綜合考慮，如果經過高級氧化後有機物濃度能達到目前膜進水要求的有機物濃度的經驗值，這是一種情況；另一種情況是臭氧催化氧化的去除率按照30%～50%考慮設計後，其出水有機物含量還在兩(liang) 三百進膜，那這個(ge) 時候膜前端的臭氧催化氧化工藝是否有意義(yi) ？

如果站在膜的有機汙染的角度我覺得是沒有意義(yi) 的，甚至經過高級氧化後水的B/C比還可能會(hui) 增加，膜的微生物汙染反而會(hui) 增加；但如果站在後端蒸發結晶的副產(chan) 品鹽的品質的角度看，又是有意義(yi) 的，因為(wei) 高級氧化工藝越往工藝流程的後端設置，由於(yu) 水的鹽含量越來越高，其氧化效率會(hui) 越來越低。

這樣會(hui) 造成有機物的富集，有機物在濃水中富集一是會(hui) 影響鹽的品質，二是會(hui) 增加雜鹽的產(chan) 量，增加危廢的處置費用，所以不同的項目要綜合考慮並結合工程經驗。

活性炭吸附法是利用活性炭龐大的空隙的吸附性能來去除水中的有機物，但其吸附性能也與(yu) 炭本身的性質、結構以及水中有機物的分子量的大小有著密切的關(guan) 係。

由於(yu) 炭本身的價(jia) 格較高，如果吸附飽和後就換炭，就會(hui) 麵臨(lin) 運行費用高，同時換下來的炭的處置等問題，所以一般會(hui) 配套再生裝置。活性炭飽和後會(hui) 自動被送入再生係統，在高溫環境下進行再生，再生係統分幹燥區（溫度100～300℃）、碳化區（400～600℃）和再生活化區（800～1000℃）三個(ge) 步驟，經再生後的活性炭被再次送入吸附塔進行循環利用。再生尾氣經廢氣處理裝置處理達標後進行有組織排放。

思考？

該工藝的選擇我覺得首先也要對水中有機物的組分、機型非極性、分子量的大小也得有較為(wei) 深刻的認識才能確定該工藝的實用性。

在選擇活性炭的時候不能一味的看活性炭的吸附碘值，還應關(guan) 注活性炭的亞(ya) 甲基藍指標，因為(wei) 吸附碘值是表征活性炭微孔數量的一個(ge) 指標，但活性炭吸附有機物更多是利用活性炭的過度孔（2～50nm），而亞(ya) 甲基藍才是表征活性炭大孔數量的指標。再就是一般吸附會(hui) 采用兩(liang) 級吸附，兩(liang) 級活性炭所選用的活性炭的性能應該不同，說直白就是活性炭的孔徑大小不一樣，有機物的去除效果會(hui) 更好。

例如一種廢水經一級活性炭吸附後COD不在下降，進入後續膜濃縮單元濃縮後，如果再采用活性炭吸附，那需要對二級吸附所采用的活性炭進行很好的選擇，而不是一味的采用一種活性炭再次進行吸附，因為(wei) 經過一級吸附而無法被吸附的有機物，即使通過膜濃縮後濃度增加了，但有機物的性質是沒有變化的，采用同規格的活性炭再進行吸附，個(ge) 人認為(wei) 是沒有任何吸附作用的。

膜的有機物分離技術是一項新興(xing) 的有機物去除技術，廢水經分離膜攔截掉大量的有機物後進入後續零排放處理工段，截留下來的有機物可進入前端生化係統或者雜鹽幹燥單元直接進行幹燥。該技術如果廣泛的應用於(yu) 水處理有機物分離，那整個(ge) 廢水零排放的工藝將會(hui) 被改寫(xie) 。

根據分離膜的孔徑的大小及分離物質的差別，膜分離技術可分為(wei) 微濾、超濾、納濾和反滲透。微濾膜孔徑在0.05～2μm之間，可截留分子量為(wei) 20～100萬(wan) 的物質；超濾膜孔徑在0.0015～0.1μm之間，可截留分子量範圍為(wei) 1000～50萬(wan) ；納濾膜孔徑在1～2nm之間，截留分子量範圍為(wei) 150～1000之間；反滲透膜孔徑小於(yu) 1nm，截留分子量小於(yu) 200。

通過上述膜的孔徑和對應的截留分子量的大小可以看出，膜對有機物的分離主要取決(jue) 與(yu) 有機物分子量的大小和選擇合適大小孔徑的膜，因此該技術就對工程公司和膜廠家提出了較高的技術要求，要對每一種水種有機物組分和不同有機物分子量的大小有大量的工程數據，這樣才能確保該工藝的可行性。物料分離膜在各個(ge) 領域應用已經很廣也很成熟，那是因為(wei) 他們(men) 所分離的物料是確定的，即所有攔截的物質的分子量是確定的，因此可以根據特定的物料來製作適合該物料孔徑的膜。

思考？

但水處理中的有機物就不是一個(ge) 概念了，如果單純的一個(ge) 行業(ye) ，個(ge) 人感覺還好確定，例如煤化工行業(ye) ，經過前端生化等一係列的處理後，剩下的有機物是那些，分子量多大，但工業(ye) 園區的廢水了？其來水包含園區各種化工行業(ye) 的排水，要確定其有機物的種類和分子量，我覺得這是有難度的。再就是如果選用該工藝，對有機物的去除率的問題，我見過一些項目，采用了該工藝，但對有機物的截留率寫(xie) 的隻有30%，這個(ge) 不得不打個(ge) 問號，選用該工藝是否具有較高的經濟性了，是否需要考慮該單元的投資成本和膜的更換費用等問題。

本次隻介紹了上述三種有機物的去除工藝，像芬頓氧化、電催化氧化、濕式氧化等就不做過多介紹了，但電催化氧應該是高鹽廢水除有機物最具有前景的一種有機物去除工藝了，目前也是大家都在研究的方向。