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盐水处理系统,盐水处理系统采用什么技术构成?

2019-11-12 09:51:03 280次浏览 分类:解决方案


盐水处理系统采用什么技术构成?


尽管有时在制造过程中使用盐水(例如,在使用氯化钠电解以生成氯和氢氧化钠的氯碱工艺中),但它们也可能作为工业副产品或废物而产生,可能难以处理和处置。(例如来自压裂天然气井的回流水)。盐水的过滤和浓缩通常会产生其他有问题的废物,如果不正确地排放或处置,它们将难以再利用或对环境造成危害,因此,盐水处理和处置法规变得越来越禁止,并且对于工业设施而言也越来越难,这也就不足为奇了。见面和工作。


如果您的工厂可以从有关正确处理盐水废物的更多信息中受益,那么您可能会遇到的问题之一是“盐水处理系统采用什么技术构成?”


本文概述了什么是盐水废物,以及通常使用哪些技术对其进行处理,具体取决于存在的污染物以及设施是否在处理盐水以进行排放或再循环和/或再利用。


什么是盐水?


通常,“盐水”是指盐含量极高的任何溶液,例如氯化钠,它们既可以天然存在(如海水,深水海洋水池,盐湖等),也可以作为工业副产品存在。这些  副产品或“卤水”流通常是高度浓缩的盐溶液,在某些情况下,它们的浓缩盐量是天然盐水溶液的两倍以上。


盐水废物流也可能会被高浓度的总溶解固体(TDS)所浓缩,例如许多化学生产过程中的废物流, 由于其组成和纯化要求是动态且复杂的,因此它们可能是最具  挑战性的处理或排放方法。


作为工业副产品产生的盐水废物的一些  示例  包括:


冷却塔和锅炉废水

反渗透(RO)和离子交换废液/废液流

开采石油和天然气产生的水

氯碱和化工厂废物

酸性岩矿排水

食品保存和制造废物流

饮用水产生的海水淡化废物

灌溉径流



卤水通常会 被回收以用于设施的过程中,或进行处理以进行处置,但是这些过程很少是简单或实用的,甚至成本很高。


典型的盐水处理系统可能包括:


膜过滤


膜过滤是处理盐水废物的一种更具成本效益的技术,在各个行业中仍广泛使用。处理盐水时,通常会看到以超滤(UF)开始和以反渗透(RO)结尾的系统。


当超滤在反渗透之前使用时,它可以有效去除各种污染物,同时保护下游膜免于过早磨损和结垢。UF膜的孔径范围在0.001至0.1μm之间,这意味着UF比其他膜(例如微滤)去除的污染物范围更广,同时留下离子和低分子量的有机化合物。UF适用于去除非常细小的颗粒,包括蛋白质,胶体二氧化硅和淤泥。


然后使物流通过RO系统,该系统是一种膜技术,该技术使用半渗透性介质从0.0001 µm或更大的包括盐在内的液态物流中除去某些离子和颗粒。除了产生高浓度的废物流外,这还可以产生高质量的水流,根据设施的需要,可以使用或丢弃这些废物流。


膜处理的这种顺序对于保护设备,最小化化学费用和系统停机清洁时间是有效的,通常被认为是一种低能耗技术。


蒸发和结晶


通过膜过滤浓缩盐水后,通常将热处理或蒸发法用作干燥固体的下一步。多余的水被蒸发掉,收集起来并重新使用(此时添加酸将有助于中和溶液,因此,在加热溶液时,可以避免结垢并损害热交换器)。 在此阶段也经常使用脱气,以释放溶解的氧气,二氧化碳和其他不凝性气体,以进一步保护设备免受腐蚀和其他有害事件的影响。


剩下的废物然后从蒸发器进入 结晶器,继续蒸发掉所有的水,直到水中的所有杂质均结晶并过滤出固体。此过程通常用于旨在实现零液体排放的设备,但是通常认为它仅用于需要它的设备(很可能是由于严格的环境和排放法规所致),因为它被认为是昂贵且高能耗的过程。


离子交换


离子交换(IX)系统在各种行业中用于水软化,净化和分离目的。这些系统通过物理化学过程将离子污染物从溶液中分离出来,在此过程中,不良电荷被具有相同电荷的其他离子所替代。该反应在IX柱或容器中进行,过程或废物流通过专用树脂促进离子交换。


当去除污染物的需求非常具体时,IX是理想的选择。螯合树脂是最常见的 特种树脂,常用于盐水软化。


弱酸阳离子(WAC)交换树脂也经常用于去除与碱度(暂时硬度)相关的阳离子,因此对于软化盐水也是理想的选择。工厂还可以使用各种专有树脂从盐水流中分离出污染物,例如金属,以支持碳酸锂和氢氧化锂的生产和制造。


电渗析也是一种可用于盐水处理系统中的离子交换形式。这是一种膜工艺,使用带正电或带负电的离子使带电粒子流过半透膜,可分阶段用于浓缩盐水。它 通常与RO结合使用可产生极高的回收率。综合起来,这些技术可以将盐水流浓缩至高盐度,同时抽取最多60-80%的水。


处理盐水时要考虑的其他事项


如前所述,在对受污染的盐水流进行基本分离时,基本上总是会留下纯度更高的盐水(例如氯化钠流)。像这样处理盐水流的成本可能相对较低,其中包括以下处理:


膜过滤

沉淀

有机物的碳吸附

油水分离



使用IX,该设施可以清除易于清除的污染物,这可能会留下诸如氯化钠或盐水硫酸盐流之类的东西,而盐流是不易沉淀的盐流。


与直接从盐水中去除盐(例如,用氯化钠或硝酸钠)相比,这些技术的成本相对较低。在这些情况下,很难除去盐,几乎总是需要使用高压膜系统来浓缩盐水(将水从盐水中抽出)。


在无法有效进行膜过滤的情况下,蒸发和结晶会帮助去除盐水中的水,但是这种热抛光工艺在购买相关技术时不仅成本高昂,而且运营和能源使用成本高。


本质上,通过尝试解决一个问题,您的设施可以轻松地创建另一个问题。


处置盐水的唯一真正方法是将其再利用或稀释并缓慢释放回环境中。例如,如果您的设施附近有一条很大的河流,可以排放处理过的盐水,则可以缓慢放空盐水,将其溶解回水体中,而对河流的影响最小。如果流较小,则您的设备将无法执行此操作;这样做可能会对环境造成灾难性损害,杀死周围地区的鱼类和其他野生动植物。在某些允许的地方,可以将深层盐水注入深井,尽管这种选择越来越受限制。


设施可以重复使用盐水,但对其进行再循环将使盐水更多地浓缩,这将使您排出的盐分较少,而盐和TDS的浓度更高。


与往常一样,通常最好与能够分析您的设施需求的水处理专业人士讨论任何处理方案,尤其是可以帮助您确定最佳的处理方案,因为它们可能是高度个性化的。





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