目前,國內(nèi)零排放的主流工藝為膜法和熱法。熱法的主要包括多級閃蒸、多效蒸發(fā)和壓氣蒸餾。膜法包括:高壓反滲透、碟管反滲透、電滲析(離子交換膜)、正滲透等。單獨采用熱法,雖然能達到“零排放”的目的,但設備投資巨大且運行費用較高。采用“膜法+熱法”的組合工藝,可將廢水濃縮至30-40倍,成為超高鹽廢水再經(jīng)過熱法處理,達到廢水的零排放。不僅降低了投資成本,減少了能源消耗,又合理利用了一部分水資源。而膜法對進水水質(zhì)要求較高,因此,零排放技術可分為三個階段:預處理階段、膜處理階段、蒸發(fā)結(jié)晶階段,目前也有一些新技術。
1、碟管式反滲透(DTRO)
碟管式反滲透屬于特種反滲透膜元件,專門用來處理污染物濃度較高的廢水,一開始使用于垃圾滲濾液。核心是碟片式膜片、導流盤、O型橡膠墊圈、中心拉桿和耐壓套管所組成的膜柱。進水通過導流通道進入底部導流盤中,并快速流經(jīng)膜片,并轉(zhuǎn)到另一膜片,在膜表面形成切向流過濾,濃縮液從進料端法蘭處流出,透過液通過中心收集管排出,濃縮液與透過液被導流盤上的O型密封圈隔離。碟管式反滲透具有通道寬、流程短、高速湍流過濾的特點,因此,膜元件不易結(jié)垢污染、清洗周期長、使用壽命。
2、電滲析(ED)
電滲析技術是在外加直流電場的驅(qū)動下,利用離子交換膜的選擇透過性,陰、陽離子分別向陽極和陰極移動,從而實現(xiàn)溶液淡化、濃縮、精制或純化等目的。電滲析反應器是由多層濃縮隔室和淡化隔室交替組成的,通過隔板邊緣特設的孔道,分別將各濃淡隔室的水流匯集成濃水和淡水系統(tǒng),從而達到脫鹽的目的。電滲析對懸浮物、油及硬度等較敏感,對COD、SiO2耐受性較高,但是電滲析脫鹽率較低,淡水需回到前端單元進行除鹽,且電滲析對有機物沒有截留效果,淡水需進行深度氧化降解有機物。濃水結(jié)晶鹽純度高,適用于有分鹽場所。
3、機械式蒸汽再壓縮技術(MVR)
機械式蒸汽再壓縮的原理是低溫位的蒸汽經(jīng)壓縮機壓縮,溫度和壓力提高,熱焓增加,然后進入換熱器與物料進行換熱,充分利用了蒸汽的潛熱,達到節(jié)能效果,蒸發(fā)過程不需補充蒸汽。蒸發(fā)過程中,廢水中污染物容易附著在管束內(nèi)表面,影響換熱效率,需要定期維護清洗。