（食品科学专业论文）梅卤无害化处理技术研究.pdf

摘要 我国腌制食品工业最大面广，产生的废水数量多，污染物浓度高，是对水环境构成严重 威胁的工业污染源之一。在腌制食品工业废水中，梅卤废水污染较为典型，这些污水中含有 大量的高浓度的糖类、果胶、果渣、有机酸和纤维素、果酸、单宁、矿物盐等，化学需氧量 ( c o d e r ) 高达1 0 0 0 0 m g l 以上，属高浓度有机污水；此类废水中往往还含有高浓度的食 盐，浓度高达2 0 1 0 0 m l 以上，对于此类高盐、高浓度有机废水的治理一直是我国乃至世 界上研究的重点课题之一。随着环保要求的不断提高和资源的日益短缺，水资源及不可再生 资源的合理回收及二次利用也成了环境治理的重要内容。在这样的背景下，大量的先进上程 技术应用到废水治理工程中。 本论文针对梅卤废水高盐高有机浓度的特征，采用有机溶剂处理、热浓缩蒸馏和膜分离 技术作为处理方法，通过对梅卤废水有效指标的测定，确定了这三种方式处理梅卤废水的工 艺过程和条件参数。通过研究得出如下主要结论： ( 1 ) 添加有机溶剂对梅卤进行处理，能够取得一定的效果，经过对乙醇、丙酮、正己 烷等几种有机溶剂进行试验比较，乙醇的处理效果明显优于丙酮和正己烷。较为合理的处理 温度为室温，理想的料剂比例为l ：1 。在此操作条件下，最终处理后梅卤废水的c o d c r 为 1 8 7 0m g l ，色度降低到2 6 0 ，p h 值为5 8 ，无难闻气味，氯化钠的浓度为6 5 9 1 0 0 m l 。但 是经过处理后的梅卤废水，达不到国家腌制食品工业废水的排放标准。 ( 2 ) 在真空浓缩蒸馏对梅卤处理效果研究中发现：温度对梅卤的处理效果有一定的影 响，在真空度为0 9 5 x1 0 s m p a 、温度6 0 c 的条件下，实验室中用旋转蒸发器对梅卤进行处 理，得到的馏分，口h 值为6 2 ，色度为2 6 ，无难闻异味，c o d e r 达到9 4 m g l ，各项指标 都满足腌制食品工业废水的排放标准。进一步对蒸馏剩余物进行处理，用无水乙醇对有机物 质进行提取，得到终产物食盐和有机物，从而使梅卤中各组分都得到了有效处理。 ( 3 ) 在首先利用超滤技术除去梅卤中的大分子物质，再通过反渗透除去梅卤中的食盐 和小分子有机物质，利用膜分离技术对梅卤进行处理的研究中发现：在超滤过程中，选择截 流分子质量为3 万道尔顿的聚砜膜，在料液温度为室温、操作压力为o 2 0 m p a 、进水流量为 8 0 l h 的条件下，用超滤装置处理梅卤废水运行稳定。另外，反冲洗方式对超滤膜性能的恢 复影响较大，采用水洗碱洗一水洗的方法进行膜的冲洗方式，即先用纯水进行反冲洗，然 后再用浓度为o 1 的碱液进行反冲洗，最后再用纯水冲洗，清洗的时间依次是2 0 r a i n 、4 0 m i n 、 2 0 m i n 。经过这一过程处理后，膜通量能恢复9 7 以上。经过超滤膜处理后的水质食盐含量 基本不变，而c o l o r 降低到4 8 1 0 m g l 。 在反渗透处理过程中，在操作压力为3 0 b a r 、进料温度为室温、流速2 m 3 h 的操作条件 下，当浓缩液与透过液的比例为3 ：7 时，对透过液进行检测，其c o d e r 为1 3 2 8 m g l ，n a c i 浓度为0 3 8 9 1 0 0 m l ，p h 值为6 0 ，各项指标达到了国家综合污水( 腌制食晶工业废水) 排 放标准。处理梅卤后的反渗透膜用o 1 n a o h 溶液清洗6 0 m i n ，膜通透量恢复到9 8 以上。 上述研究结果将对高盐、高浓度有机废水的处理工程实践提供科学依据，具有一定的指 导意义。 关键词：梅卤；废水：超滤：反渗透；膜分离 l l s t u d i e so ni n n o c u i t y d i s p o s a lt e c h n i q u eo fg r e e n g a g eb i t t e r n h u a n gd e m i n ( c o l l e g eo f f o o ds c i e n c e ，s w i g ，c h o n g q i n gc h i n a ) a b s t r a c t t h ep i c k l ef o o di n d u s t r yo f o u r c o u n t r yh a sg r e a tc a p a c i t y , a n dt h ed i s c h a r g i n gq u a n t i t yi sb i g a n dt h ed e n s i t yi sh i g h , w h i c hi st h eo n es o b l _ c e so f t h ei n d u s t r i a lp o l l u t i o n ，a n dh a ss e v e r i t yt h r e a t t ot h ew a t e re n v i r o n m e n t a m o n gt h ep i c k l ef o o di n d u s t r i a lw a s t ew a t e r , t h eb i t t e r nw a t e r p o l l u t i o ni st y p i c a l l y , w h i c hh a sh i g hd e n s i t yo fs u g a r s ，f r u i tg u m s ，f r u i tr e s i d u e s , o r g a n i ca c i d s , c e l l u l o s e ，t a r t a r i ca c i d ，m i n e r a ls a l te t c ，a n dt h ec o d e ri su pt o1 0 0 0 0a b o v e , b e l o n g st oa n o r g a n i cd i r t yw a t e ro fh i g hd e n s i t y t h e r ea l s oc o n t a i n sh i g hd e n s i t ys a l t ，w h i c hi su pt o 2 0 9 “1 0 0 m l t h em a n a g e m e n to f t h i sk i n do f h i g hs a l t , h i g hd e n s i t yo r g a n i cw a s t ew a t e ri sa l w a y s b e i n gap o i n tr e s e a r c ht oo u rc o u n t r ya n dt h ew h o l ew o r l dt o o b e c a u s et h ec o n t i n u o u s l yr a i s i n go f t h ee n v i r o n m e n t a lp m t e c t i o nr e q u e s ta n dt h ei n c r e a s i n g l ym i s s i n go f t h er e s o u r c e s ，t h er e a s o n a b l e r e c o v e r ya n ds e c o n d a r ye x p l o i t a t i o n so ft h ew a t e rr e s o u “：e sa n dc a n tr e b o r nr e s o u l a sa l s o b e c o m et h ei m p o r t a n tc o n t e n t so fe n v i r o n m e n tm a n a g e m e n t u n d e rt h i sb a c k g r o u n d ，ag r e a td e a l o f a d v a n e n dt e c h n i q u e sa r ca p p l i e dt ot h em a n a g e m e n to f t h ew a s t ew a t e r t h i st h e s i sa l m sa tt h ec h a r a c t e r i s t i co fah i g hs a l ta n do r g a n i cd e n s i t yb i t t e r nw a s t ew a t e r , a n dt h e na d o p t st h eo r g a n i cm e l t i n ga g e n tp r o c e s s i n g , h o ti n s p i s s a t i o n sd i s t i l l i n ga n dm e m b r a n e s e p a r a t i n gt e c h n i q u ea st h eh a n d l i n gm e t h o d s t h o u g ht h em e a s u r e m e n to f t h ev a l i di n d e xs i g nt o t h eb i t t e r nw a s t ew a t e r , f i x e dt h ec r a f tp r o c e s sa n dc o n d i t i o np a r a m e t e ro ft h e s et h r e ek i n d s p r o c e s s i n g t h o u g ht h es t u d y , w ec o u l dg e tt h em a i n c o n c l u s i o na sf o l l o w s ： ( 1 ) t h ep r o c e s st ot h eb i t t e r nc a no b t a i nc e r t a i nr e s u l tb ya d d i n go r g a n i cm e l t i n ga g e n t t h r o u g ht h ee x p e r i m e n t a lc o m p a r i s o nt o w a r d st h en ow a t e re t h e r , a c e t o n e ，n o r m a lh e x a n ea n d o t h e ro r g a n i cm e l t i n ga g e n t s ，r e s u l tt h a tt h en ow a t e re t h e rs u r p a s s e sa c e t o n ea n dj u s tp e r s o n a l n o r m a lh e x a n eo b v i o u s l y t h er e a s o n a b l ep r o c e s s i n gt e m p e r a t u r ei s2 5 c ，i d e a l l y p r o p o r t i o n o f m a t e r i e la n ds o l v e n ti s1 ：1 u n d e rt h i so p e r a t i o n a lc o n d i t i o n ，t h ee n dp r o c e s s i n go f c o d e ro f t h eb i t t e r nw a s t ew a t e rw a s1 8 7 0 m g s l s , t h ec o l o rd e g r e ea t t a i n e d2 6 0t i m e s ，t h ep hw a s5 8 ，h a d n ob a ds m e l l ，t h ed e n s i t yo ft h es o d i u mc h l o r i d ew a s6 5 1 0 0 m 1 b u tt h eb i r e mw a s t ew a t e r w h i c hh a dt h r o u g ht h ep r o c e s s i n gc o u l dn o tr e a c ht h en a t i o n a lw a s t ew a t e rd i s c h a r g i n gs t a n d a r d ( 2 ) b yr e s e m c h i n gt h ee f f e c to fv a c u u n lc o n c e n t r a t i o nd i s t i l l a t i o no nb i t t e r nw ef o u n dt h a t t e m p e r a t u r eh a ss o m ei m p a c to nd i s p o s a l e f f e c t u n d e rt h ec o n d i t i o no fv a c u n md e g r e e ( o 9 5 1 0 5 m p a ) a n d6 0 c ( t e m p e r a t u r e ) ，t h ep ho f d i s t i l l a t i o no b t a i n e db yu s i n gr o t a r ye v a p o r a t o r i s6 6 ，c h r o m ai s2 6 ，w i t h o u tb a do d o u r , t h en a c ic o n c e n t r a t i o ni s6 5 1 0 0 m 1 b u tt h eb i r e m w a t e rc a nn o tm e e tt h en a t i o n a ls t a n d a r da b o u tw a s t ew a t e re f f u s i o n ( 3 ) f i r s t l y , b yu s i n gs u p e r s i e v eb i gm o l e c u l ew a sd i m i n a t e d t h e nw i t ht h ea p p l i c a t i o no f a n t i - i n f i l t r a t i o ns a l ta n ds m m lo t g a u i cm o l e c u l ew e r er e m o v e d b yr e s e a r c h i n gt h ee f f e c to f m e m b r a n et e c h n o l o g yo nb i t t e r nw ef o u n dt h a t ：i nt h ep r o c e s so fs u p e r s i e v e ，u n d e rt h ec o n d i t i o n o f3 0 0 0 0 d a l t o n ( c a p t u r e m o l e c u l a rw e i g h to fa s s e m b l es u l f o n e m e m b r a n e ) ，2 5 c ( b i t t e r n t e m p e r t a t u r e ) ，0 2 0 m p a ( o p e m t i o np r e s s u r e ) ，8 0 l h ( i n p u t w a t e r f l u x ) ，t h ep r o c e s s o f u s i n g s u p e r s i e v et od e a lw i t hb i t t e r nw a ss t n a d y o nt h eo t h e rs i d e ，e m i l - s w a s hh a sg r e a te f f e c to nt h e p e r f o r m a n c eo f s u p e r s i e v e i f u s i n gt h es w a s hw a yo f w a t e r a l k a l i w a t e r , n a m e l yf i r s t l yu s i n g p u r ew a t e r , t h e nl y ew i t hc o r a a n t r a t i o no f0 1 i nt h ea n dp u r ew a t t , t h et i m eo fs w a s hw e r e 2 0 m i n 、4 0 m i n 、2 0 r a i n m e m b r a n ef l u xc a nr e c o v e r t o9 8 o f n o r m a l i t y t h es a l tc o n t e n tb a s e l y d i dn o tv a r ym rb e e nd i s p o s e db ys u p e r s i e v e ，a n dc o d e rc o u l dr e a c ht o4 8 1 0 m g l i nt h ep r o c e s so fe m i l i n f i l t r a t i o n , u n d e rt h ec o n d i t i o no f3 0b a r ( o p e r a t i o np r e s s u r e ) , 2 5 ( 2 ( i n p u tw a t e rt e m p e r a t u r e ) ，2 m 3 h ( v e l o c i t yo ff l o w ) ，w h e nt h ep r o p o r t i o no fc o n c e n t r a t i o nl i q u i d a n dp e r m e a t i o nl i q u i di s3 ：7 t h r o u g hc h o c k i n gt h ep e r m e a t i o nl i q u i d , t h er e s u l t sw e r ea sf o l l o w ： c o d e r1 3 2 8 m g l , c o n c e n t r a t i o no f n a c l0 3 s g _ 1 0 0 9 , p h 6 。o a l li n d e xm e e tt h i r dc l a s ss t e m d a r d o fn a t i o n a ls e w a g ee f f u s i o n t h em e m b r a n ef l u xc o u l dr e c o v e rt o9 9 o fn o r m a l i t yi f a n t i - i n f i l t r a t i o n w a s w a s h e d b y n a o h w a t e r w i t hc o n e e n t m t i o n o f o 1 f o r 6 0 m i n a l lt h er e s e m c ha b o v ew i l lp r o v i d es c i e n t i f i cb a s i st oe n g i n e e r i n gd e a l i n gw i t hh i g h - s a l ta n d m g hc o n c e n t r a t i o no r g a n i cw a s t ew a t e r 1 1 h e ya l s oh a dc e r t a i ni n s m i c t i v es i g n i f i c a n c e k e yw o r d s ：g r e e n g a g eb i t t e r n ；w a s t ew a t e r ；u l t r a f i l t r a t i o n ；r e v e r s eo s m o s i s ； m e m b r a n ef i l t r a t i o n i v 独创性声明 学位论文题目：挂卤废盛玉塞毡缝踅挂盔盈窥 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导f 进行的研究工作及取得的研究成果。 据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写 过的研究成果，也不包含为获得西南火学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者：黄德民签字日期：2 0 0 6 年6 月1 日 学位论文版权使用授权 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使片j 学位论文的规定，有权保留并向国 家有关部f 】或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学 研究生院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 。f， 学位论文作者签名：黄德民导师签名：z ) c ( 砂芗 签字日期：2 0 0 6 年6 月1 日签字日期：2 0 0 6 年6 月 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话：(2 邮编： 高盐、高有机水质含量废水处理研究进展 1 1 我国水资源及污染状况 水是生命之源，水资源是人类生存和国家经济建设的生命线。随着全球性水资源危机的 加剧，水资源短缺已成为世界倍受关注的焦点问题之一。 我国的水环境当前存在的主要问题有三个：一是水资源短缺；二是水污染：三是用水的 极大浪费。中国水资源总量为2 8 2 3 5 亿m 3 ，仅次于巴硼、前苏联、加拿大、美国和印尼， 居世界第六位，水资源总量较为丰富吲。但是，由于我国人口众多，人均水资源只有2 3 5 0 m 3 ， 相当于世界人均水资源的四分之一，居世界第1 1 0 位，是世界上1 3 个贫水国之一”1 。水资 源危机明显制约我国国民经济的发展，同时水质污染造成很多水体功能的丧失义极大地加蒯 水资源短缺，在今后相当长的对期内，水污染仍将是我用水环境面临的突出问题“1 。 目前，全国水污染现象日趋严重、水体水质日益恶化。七大江河水系( 长江、黄河、 珠江、松花江、淮河、海河、辽河水系) 均受到不同程度的污染，城市及附近河段污染严重： 滇池、太湖和巢湖富营养化( 含过量有机物质) 问题突出；东海和渤海近岸海域污染较重i ，j 。 2 0 0 3 年度七大水系监测的7 5 2 个重点断面中i i i i 类水质占2 9 ，5 ，i v 类水质占1 7 7 v 类和劣v 类水质占2 3 4 ，各水系干流水质好于支流。2 0 0 3 年七大水系的污染由重到轻 的顺序依次是：海河、辽河、淮河、黄河、松花江、长江和珠江，且各大流域片的主要污染 河段均集中在城市河段。各主要水系的水质和污染状况见表1 1 i b j 。 湖泊水库富营养化问题突出，也就是说水质中有机物含量超标。2 0 0 3 年太湖和滇池外 海均属中度富营养状态，巢湖属轻度富营养状态。太湖流域1 0 0 个水质监测点中，湖体2 0 个，环湖主要河流2 8 个环湖交界水体5 2 个与上年相比水质基本持平。太湖湖体高锰酸钾 指数属于i i i 类水质，总磷属于v 类水质，总氨劣于v 类标准。环湖主要河流及环湖交界 水体污染严重。滇池污染严重，1 0 个测点均为劣v 类水质。其中草海污染更为突出，外海 处于中度富营养状态，高锰酸盐指数基本可达i i i 类水质要求。草海处于重度富营养状态， 污染程度明显重于外海。巢湖湖体1 2 个测点由于总氮、总磷严重超标，均属劣v 类水质。 高锰酸盐指数均达i i i 类水质要求。巢湖西半湖处于中度富营养状态，东半湖处于中营养状 态，巢湖主要出入潮河道中，兆河、拓皋河水质良好，为i i i 类水质，裕溪河为i v 类水质， 其余河道均为劣v 类水质”j 。 全国1 8 6 个主要地下水水位监测城市和地区中，有6 3 个城市和地区地下水水位有所回 升，回升区所占比例为3 4 ，比上年增加近1 0 ；但地下水水位总的发展趋势仍以下降为 主下降区比例高达6 2 。全国大部分城市和地区地下水水质总体较好，局部受到一定程 度的点状或面状污染，部分指标超标，北方城市地下水污染重于南方城市，超标率高州。 水系名称 水质状况主要污染指标 ii il i iv 劣v 盘壁翌鎏：；盥i ：j ；暨誓暨：；盟 1 2 我国水资源污染的主要方式特点及现状 2 0 0 3 年，全国工业和城镇生活废水排放总量为4 9 6 4 亿吨，比上年增加3 2 ：其中工 业废水捧放量2 6 5 7 亿吨，比上年增加3 5 ：城镇生活污水排放量2 2 7 7 亿吨，比上年增加 3 o 。废水中化学需氧量( c o d ) j e 放总量为1 2 7 5 亿吨，比上年增加1 3 8 。全国工业废水 排放达标率8 5 6 。其中重点企业工业废水捧放达标率为8 6 9 ，非重点企业工业废水排放 达标率为7 3 9 t 9 1 。 水污染主要是生产和生活引起的，其中_ 业废水又是环境污染的主要根源。t 业废水的 任意排放，对环境造成了极大的破坏，对刻威胁着人类的生存。据统计【i o l ，我国废水污染 事故每年约1 6 0 0 起，年经济损失约3 7 7 亿元5 5 的重点城镇水源达不到饮用水标准，有 2 9 的人饮用不沽水，我国人群患病的8 8 、死亡的3 3 与生活用水不洁直接相关。 2 在工业废水污染中，食品工业废水的污染值得关注，最典型的就是腌制食品的废水污染。 如果脯、蜜饯、榨菜、酱菜、卤菜等腌制品，这些食品在生产工艺过程中，会产生大量的废 水，尤其是腌渍过程，会产生大量的高浓度的有机废水和高浓度的盐卤。这些污水中含有大 量的高浓度的糖类、果胶、果渣、有机酸和纤维素、果酸、单0 1 、矿物盐等有机物。c o d e r 高达1 0 0 0 0 m g l 以上，属高浓度有机污水；还有高浓度的食盐，浓度高达2 0 9 1 0 0 m l 以上， 如不加处理直接排放将会对周边水体造成严蘑污染，恶化环境，危害人体健康。 为保护环境，达污水排放标准，实现可持续发展，需对此类废水进行研究探讨切实可行 的处理技术。并尽可能将其运用。 1 3 工业高盐废水脱盐处理研究现状 含盐废水包括含盐生活污水、含盐工业废水和其它的含盐废水【“j 。近年来，为缓解淡 水资源日益紧缺的局面，许多沿海城市开始推行海水直接利用，海水可以直接利用于很多方 面：海水用作工业冷却水，广泛用于电力、钢铁、化工、机械、纺织、食品等行业。现在， 日本沿海绝大多数企业的工业用水量的4 0 9 扣5 0 为海水。美国工业用水的1 ，5 为海水，两欧 6 国到2 0 0 0 年海水利用量将达到2 5 0 0 xl o t2 1 。我国海水年利用量约为6 0 x1 0 8 m 3 。大大 落后于日美等先进国家【”l ；海水用作工业生产用水，在建材、印染、化工等行业的某些生 产工艺中，海水可以直接作为生产用水 1 4 o 高盐废水的另一个主要来源来自于一些工业行 业，如印染、腌制、造纸、化t = 和农药等行业”。 近年来，对于高浓度含盐废水的有关研究进展如下： ( 1 ) 厌氧生物处理 关于无机盐类的毒性，对n d 的毒性的研究较多。很多研究结果表明“，高浓度的n a + 对于未驯化的的厌氧污泥确实具有毒性作用。n a + 对厌氧污泥活性的抑制是可逆的m l 。产甲 烷活性被n r 抑制达到8 0 的颗粒污泥，在除去n a * 并加入新的培养液后可几乎完全恢复活 性，即可以认为n a 十是一种代谢酶素。同时，厌氧微生物对n a 十具有很大的潜在的驯化能力。 l i 和s p e c c c ( 1 9 9 4 ) ”】研究了厌氧微生物在以乙酸为基质，n 矿浓度在o - 2 0 0 m ) i l l d l 范围 内的驯化特性，结果发现，n a + 浓度为1 5 0 0 0 m g l 时需要经过5 0 d 以上才能开始明显产生甲 烷，但经过4 0 d 的不断迸料阶段，在第9 0 d 时再次投加乙酸后，很快就恢复产气，而且其最 大产气速率几乎与对照相等。另有研究表明：对于n a + 和n i l 3 对产甲烷细菌的毒性时发现， 在跃达1 2 周的时间内，产甲烷细菌没有对n a + 产生任何瑚l 化，而产甲烷细菌可对n h 3 产生 明显的驯化。l i 和s p e e e e ( 1 9 9 4 ) 认为可以向反应器中投加一定浓度的微量元素而减轻n a + 对 厌氧微生物的毒性。研究表明：当升流式厌氧污泥反应床( u a s b ) 反应器以乙酸为基质进 水中含有2 0 0 0 m g l 时，如果不向反应器中投加微量元素，大约2 0 d 后，产气就会停止；但 是，如果投加微量元素，则反应器经过约4 0 d 后产气才会停止：如果以葡萄糖为基质。产气 可以持续7 0 d 。 除了含有高浓度可降解有机物外，许多工业废水中n a + 和k + 的浓度高于 5 0 0 0 1 5 0 0 0 m g l ，要求微生物能够耐受较高的阳离子浓度。传统的厌氧处理己经证明，当 n a + 浓度高于约5 0 0 0 m g l 时，即具有明显的阳离子毒性q 。但经过驯化后，当废水中n a + 浓度高达1 5 0 0 0 m g l 时，厌氧反应器去除污染物的速率仍可相当于低n a + 对照系统的 5 0 v o l 20 1 。 r m e n d e z l 2 1 埔厌氧处理加工海产品废水f c l _ 质量浓度为i 5 9 l ) ，不但可以处理来自多个 工厂的海产品废水，而且在水质水量变化时，处理效果仍很稳定，c o d 有机负荷在4 k g ( m 3 d ) 时，c o d 去除率达到7 6 * * - 8 0 。 1 7 m t l o l l m e n d e z i ”1 利用中温和高温厌氧滤池( m a f ) 处理高浓度含盐工业废水，该废水 含c o d l 0 5 0 9 l ，c f 8 9 9 l ，n a + 5 1 2 9 l ，经过9 个月的启动期后，即使在c o d 有机负荷 率高达9 k g c o d ( m 3 d x t a f ) ，氯离子质量浓度达到1 3 9 i l ，实验仍然运行平稳，c o d 去除 率高达7 3 ( t a f ) ；e b a l s l e vo l e s e n l 2 3 1 对厌氧滤池( a f ) 和厌氧流化床( a f b ) r d t 究表明：对含盐 量( 以n a c i 计) 2 - 4 9 l 的废水，c o d 有机负荷为2 6k g c o d ( m 3 d ) 时，未出现抑制现象。 ( 2 ) 反渗透( r o ) 技术 反渗透技术的主要部件是反渗透膜，国外海水反渗透膜技术已趋成熟，美国杜邦公司和 日本东洋纺公司生产中空纤维膜占有主要市场份额。国内苦咸水反渗透膜基本过关，也已具 备生产反渗透膜的能力，1 9 9 8 年在大连长岛兴建了2x5 0 0 t d 反渗透海水淡化装置，同年在 浙江舟山群岛兴建了5 0 0 1 d 反渗透海水淡化装置，均采用进口膜组件【2 4 l 。 反渗透装置最大的问题就是膜性能的降低，根据有关资料。在反渗透装置投产的6 个月 内脱盐率能达到9 9 ，可能降至约9 0 2 4 ，因此，应注意这个问题。 ( 3 ) 多级闪蒸( m s f ) 技术 1 9 5 7 年英国学者r s s i l v e r 发明了多级闪蒸( m s f m u l t i s t a g e f i 鹅h ) 海水淡化方法b “， 当时，它在降低能耗及防垢问题方面有独到的优越性，因而自其诞生之曰起，发展非常迅猛， 一跃而成为脱盐技术的主力，其装置建设规模和淡水产量至今仍居于主要地位。其技术已经 成熟，单机容量已达到6 0 ，0 0 0 m 级。1 9 9 5 年建成的a b ud h a b i 的t a w e e l a h b 站的世界上 单机容量最大的m s f 装置达5 7 ，5 0 0m 3 ( t 。据称这一容量可能已达到m s f 技术的极限1 2 6 l 。 国内，天津海水淡化研究所于7 0 年代开发过1 0 0 t dm s f 装置。上海7 0 4 所1 9 9 7 年为塔里 木东部高浓度苦咸水开发的m s f 装置容量为3 0 d t 。华北电力大学负责设计的3 0 0 0 t dm s f 装置的1 2 级原型中间试验装置已于1 9 9 8 年2 月成功实现了1 6 9 小时连续试运行，并于2 0 0 1 年1 1 月通过国家电力公司组织的专家组验收口”。 ( 4 ) 多效蒸馏技术 多效蒸馏法( i v i e d - m u l t i p l ee f f e c td i s t i l l a t i o n ) f j 史最为悠久，蒸馏过程的技术种类最多， 变化也最为剧烈。目前具有商业价值的脱盐技术有竖管蒸馏( v t m e d v e r t i c a lt u b e m u l t i p l e e f f e c td i s t i l l a t i o n ) 和水平管蒸馏( h t - m e d - h o r i z o n t a lt u b em u l t i p l ee f f e c t 4 d i s t i l l a t i o n ) ，其它方法由于结垢严重而被淘汰。 以色列 d e 公司j 生产的低温多效( l t - h t m e d - l o w e r t e m p e r a t u r eh o r i z o n t a l t u b e m u l t i p l ee f f e c td i s t i l l a t i o n ) 与其它生产厂家产品不同的是系统不设预热器，其最人特点是无 承压换热管束，其产品系列中最大单机容量已达到2 1 0 0 0 t d 的规模。由于采用低潺蒸馏过 程，可以使用廉价的铝合金材料。因为使用r 廉价的铝合金材料可以通过增加效数和传热 面积达到所需的造水比，保证低温运行时仍有较高的热力性能。 国内多效蒸馏法在食品、化丁等行业得到一定的运用。目前国内企业已开发出适用 于高盐废水的铝合金换热管材，并己批量出口，为国产低温多效盐卤脱盐技术的研究开发创 造了有利条件。 ( 5 ) 压汽蒸馏技术 压汽蒸馏技术( v c v a p o rc o m p r e s s i o nd i s t i l l a t i o n ) 被认为是蒸馏法中极具发展前途的脱 盐方法，多采用离心压缩机压缩二次蒸汽，故常称为机械压缩蒸馏( m v c ) 脱盐过程。由于离 心式蒸汽压缩机的运用与技术水平的提高，m v c 技术得到快速发展。压缩机与蒸发器做成 一体，使设备更紧凑，单位淡水产量的电耗率大幅度降低印i 。因此，在各种方法之间的激 烈竞争之中表现出较大的竞争优势。 国际上，m v c 装置的单机容量已增大至4 0 0 0 t d 规模，采用3 - 4 效蒸发器。单位电耗率 已降至7 - 1 3 k w h t 的水平。国内，该项技术的研究才刚刚起步口“。 1 4 工业高浓度有机废水的处理研究进展 对于高浓度有机废水，单纯依靠一种处理单元往往难以达到理想的处理效果需要将多 种处理单元有机结合起来，才能将水处理达标。“七五”以来，我国对高浓度有机废水的处 理工艺和技术进行了大量的研究和探索，取得了行之有效的成功经验，逐渐形成了以生化为 主、生化与物化相结合的处理工艺。生化法中常用的有活性污泥法、生物膜法、厌氧与好氧 相结合法、水解酸化等各种处理工艺。这些处理方法与工艺各有其特点和不足之处，但备自 都有较为成功的经验。目前还有不少新的处理方法和工艺优化组合正在试验和研究，有的己 取得了理想的成效，不久将应用于实践中9 2 j ”。目前国内外对高浓度有机废水的处理技术主 要有以下几种： ( 1 ) 物理吸附法 利用吸附剂如活性炭、硅藻土、高岭土、炉渣等物质吸附废水中的悬浮物质( s s ) 。但 活性炭吸附后清洗嘲难，故成本较高。活性硅藻土、炉渣处理果汁废水运行费用较低，效 果较好，但缺点是维护费用较高，劳动强度大，占地面积大。 ( 2 ) 物理化学法 通过加入无机、有机化学絮凝剂，如碱式氯化铝( p a c ) 和聚丙烯酞胺( p a m ) 等，将有机 污染物絮凝沉淀。其缺点在于产生化学污泥的二次污染，加入化学药剂可能会对后续生物处 5 理的微生物造成毒害作用，如铝盐对微生物的生长有毒害作用。 ( 3 ) 化学法 通过加入化学药荆的方法将特殊污染物转化为不可溶的形式而吸附在不可溶的固体上， 或将污染物氧纯成可生物降解的化台物。 ( 4 ) 湿式氧化法 湿式氧化近年来被认为是处理高浓度有机废水而发展起来的行之有效的方法。它是指在 高温高压的条件下，在液相中，用氧气或空气作为氧化剂，氧化水中溶态或悬浮态的有机物 的一种方法。在传统的湿式氧化法基础上发展起来的催化湿式氧化法，能使反应在更温和的 条件下和更短的时间内完成，其主要原理是在传统湿式氧化工艺中加入固体或液体催化剂， 降低反应所需的温度和压力，提高氧化分解能力，缩短时间，降低成本。因此，湿式氧化法 的研究重点和方向是研究高活性催化剂。目前，此类方法还处于研究阶段。 ( 5 ) 膜反应器( m b r ) 膜生物反应器是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，主要有超 过滤和反渗透方法。m b r 法的基本原理是：通过膜分离装置代替普通活性污泥法中的沉 淀池，不仅能高效的进行周液分离，取得处理效果较好的出水水质；而且膜的截留作用有利 于提高反应器内的微生物浓度。从而提高了容积负荷。节约了占地面积。与传统的生化处理 技术相比，m b r 具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好、设备紧凑、占地面积小； 易实现自动控制、运行管理简单。该技术愈来愈受到重视，成为水处理技术研究的一个热点。 但膜技术需要专用设备，投资商，且膜易结垢堵塞，使用寿命也不长，尚不能广泛应用【”。7 1 。 ( 6 ) 有机溶剂萃取处理 利用废液中的溶质( 即废液中的溶解物质) 能溶于某种溶剂( 称萃取剂) 中的性能来完 成。将溶剂投入到含有有机物的废液中经过充分混合，废液中的有机物质即开始转溶于溶剂 中，直到溶质在两相中达到平衡为止。然后利用密度差将溶剂与废水分离，废水即得到了一 定程度的净化，而溶质还可以再从溶剂中分离出来，重新回收利用p ”。处理过程的实质是 由于溶质在水中和溶剂中具有不同的溶解度，从而使溶质从水中转移到溶剂中，其推动力是 废水中溶质的实际浓度和平衡浓度之差。 有机溶剂的选择 根据不同体系的分离要求，一般来说，对于此类有机溶剂主要有以f 要求：萃取能力强、 萃取容量大；化学稳定性强；容剂损失小；萃取剂基本物性适当：易于溶质回收；经济性强、 价格便宜p ”。对于食品工业有机废水处理过程中使用的有机溶剂，除了满足上述要求外， 还要重点考虑有机溶剂的溶解损失和挥发，避免二次污染，选择毒性低的、可生物降解的溶 剂，以保证有机废水处理过程的成功实旌1 4 。 一般说来，高浓度有机废水中的待分离有机物是有一定极性的。同样废水中的水组分也 具有极性h “。按照“相似相溶”原则选择的溶剂若要求对极性有机污染物具有较高的分配 6 系数，往往根据同样的“相似相溶”原则，该溶剂在水相中的溶解度也人“。表卜2 列出了 部分有机废水中处理有机物的常用溶剂和物性参数。 奎：怂童2 塞蛮主咎垩互也塑氅堂盟童城型罂基塑竺耋錾 类型名称密度沸点。c粘度u表面张力水中 ( g c 一)1 0 a s1 0 1 m溶解度 甲基异丁酮0 8 0 0 6 ( 2 0 ) 1 1 5 6 5 0 5 8 5 2 3 6 4 1 7 9 l 酮类 丙酮0 8 0 5 ( 2 l ) 6 8 2 6 0 5 6 42 3 7 2 6 0 9 l o o g 乙酸乙酯0 9 0 1 ( 2 0 ) 1 1 4 0 4 2 6 2 3 7 5 8 0 8 9 l o o m l 酯类乙酸戊酯0 ，8 5 7 3 ( 2 0 )1 4 9 20 8 6 22 5 2 50 2 m l l o o m l 苯0 8 7 3 6 ( 2 5 ) 8 0 1 0 3 0 6 0 3 2 8 7 8 0 1 8 9 l o o g 芳香烃四氯化碳1 5 8 4 2 ( 2 5 )7 6 7 509 6 52 6 1 50 8 9 l 氯仿1 4 8 9 2 ( 2 0 ) 6 1 1 5 20 5 9 62 8 5 3 l o g l 烷正已烷0 6 6 ( 2 0 ) 8 9 4 0 2 4 82 4 5 2 2 4 9 l - - i ii i i ii - _ 有机溶剂的再生与回收 有机溶剂处理有机废水具有简单商效性。在处理过程中，待分离溶质和有机溶剂相接触， 溶质本身或者萃取剂中的络合剂与待分离溶质反应形成络合物转移至萃取相内，完成第一步 分离富集过程。为了使有价值溶质得以回收，有机溶剂再生后循环使用，需要完成第二步反 萃取操作“。选择既经济又高效的溶质回收和有机溶剂再生方法，是有机废水萃取处理技术 的实施关键之一。对于有机溶剂的回收一般利用溶质