海水淡化残渣是指在海水转化为淡水的过程中,因物质分离、浓缩或化学反应产生的固体废弃物,主要分为三类:预处理阶段的含沙污泥、核心淡化工艺的浓缩盐渣,以及设备维护产生的化学废渣。这些残渣的形成并非单一因素导致,而是海水特性与淡化技术共同作用的必然结果,其成分和产量直接关联到淡化工艺的选择与运行参数。本文将为您详细介绍海水淡化残渣的原因相关内容。
海水淡化残渣的原因
一、预处理环节:固液分离产生的初级残渣
预处理是海水淡化的第一道工序,核心目标是去除海水中的悬浮物、藻类及微生物,为后续膜处理或热法蒸馏提供合格原水,此过程必然产生含固残渣。海水中悬浮物含量通常达 781~1902㎎/L,远超后续处理要求的 2㎎/L 标准,需通过混凝沉淀与过滤实现分离。
在混凝沉淀池内,投加的混凝剂会与带负电的黏土胶体、微生物等结合,形成絮状绒体。这些绒体不仅吸附固体颗粒,还包裹部分有机物和细菌,最终沉降为含盐污泥。后续 V 型滤池在过滤过程中,滤料表面会截留细小悬浮物,反冲洗时产生的洗滤废水经浓缩后,也会成为预处理残渣的重要组成。
二、核心淡化工艺:物质浓缩形成的主体残渣
不同淡化技术的浓缩机制差异,直接决定了残渣的成分与产量,目前主流的反渗透膜法和低温多效热法是残渣产生的主要来源。
反渗透膜法通过半透膜截留盐分,在高压作用下,60%~70% 的水分子透过膜成为淡水,剩余 30%~40% 的浓水经二次浓缩后,TDS浓度可升至 70000mg/L 以上。当浓水通过蒸发塘自然蒸发或 MVR 蒸发结晶时,氯化钠、氯化镁等盐类会析出形成固体盐渣。膜表面的浓度极化现象会导致钙、镁离子富集,形成硫酸钙、碳酸钙硬垢,这些结垢物在膜清洗或更换时也会成为残渣。
低温多效蒸发工艺则通过蒸汽加热实现海水汽化分离,浓缩过程中不仅盐分会富集,重金属含量会高于膜法工艺。蒸馏过程中,传热管表面形成的水垢与浓水蒸发残留的盐泥混合,构成热法工艺特有的高盐残渣。两种工艺产生的浓水中均含有阻垢剂残留的磷元素,这些物质在浓缩结晶后会进入残渣体系。
三、化学药剂与设备维护:辅助环节的残渣补充
为保障淡化系统稳定运行,化学药剂的投加和设备维护会产生额外残渣。预处理阶段投加的混凝剂、杀菌剂,以及为防止结垢添加的聚磷酸盐、聚丙烯酸等阻垢剂,部分会随污泥沉降或在浓缩过程中反应生成新的固体物质。阻垢剂中的磷元素可能与金属离子结合形成磷酸盐沉淀,进入残渣体系。
设备维护过程中产生的固体废弃物同样不可忽视。反渗透膜组件定期更换时,膜表面附着的污染层与废弃膜元件构成含化学物质的残渣;离子交换树脂失效后,树脂表面吸附的重金属和盐类使其成为危险废物,需单独处置。管道清洗产生的锈蚀物、过滤设备更换的滤料等,也会增加残渣总量。
四、原海水特性:残渣成分的天然决定因素
海水本身的物质组成是残渣形成的基础条件。浓盐水中的有机磷、重金属等关键影响因子,主要来源于原海水的浓缩效应。海水中固有的氯化钠、硫酸镁等盐类,经淡化工艺浓缩后占残渣总量的 80% 以上;而浮游生物遗体、腐殖质等有机物,会在预处理阶段随污泥排出,成为残渣中的有机成分。
不同海域的海水特性直接影响残渣成分:近岸海水因受陆源污染,重金属和有机物含量较高,对应的残渣环境风险更大;远洋海水含盐量稳定,但钙镁离子比例会影响结垢型残渣的产量。这种天然差异性使得即使采用相同工艺,不同地区淡化厂的残渣成分也存在明显区别。如果您想了解更多海水淡化残渣的原因相关的资讯,免费领取东丽海水淡化膜技术参数资料,欢迎随时在本网站留言或来电咨询相关资讯!感谢您认真阅读!
本文由水天蓝环保(http://www.stllvmo.com/)原创首发,转载请以链接形式标明本文地址或注明文章出处!
可能您还想了解: