浅谈浓盐水零排放处理技术

经深度处理后的废水，大部分均可进行回用，但是RO反渗透、电渗析等废水处理工艺在废水处理过程中会产生含盐量较高的废水--浓盐水。此部分废水虽然量少但是处理难度较高，如不进行处理直接外排会污染环境，而由企业自行处理，则处理成本高，增加企业负担，目前一般采用外运处理。在国家提倡工业废水零排放的大背景下，工业废水由企业内部消化已成为大势所趋。本文仅是针对特殊水质的浓盐水进行处理，已达到废水零处理的一种方式。

一、现状及问题

酸洗废水是为了清除金属表面氧化物，采用硝酸、硫酸、氢氟酸及磷酸等酸进行酸洗法处理时而产生的废水。废水多来源于钢铁厂或电镀厂，pH值一般在1.5以下（游离酸0.5-2%），呈强酸性。传统处理方法是物化处理＋深度除盐后回用，并将深度除盐产生的浓盐水外运处理。浓盐水外运处理，处理成本高，增加企业负担，同时也不符合国家环境保护大环境下对企业废水零排放的政策精神。酸洗废水处理将整个含酸废水处理系统分为三个功能模块，分别为物化处理、深度除盐、零排放、通过逐级处理，最终达到环保要求。本文着重对深度除盐后产生的浓盐水如何处理进行分析和探讨。

二、废水零排放技术

1.废水零排放的概念

废水零排放简单地说就是指企业在生产过程中产生的废水经处理后回用于生产，不排放到环境当中去，使企业走上绿色环保、循环可持续发展的道路。由于生产过程中，无论是工业水还是循环水，其对水的硬度均有一定的要求，因为当水的硬度达到一定限值时容易在设备或管道内结垢，影响设备热交换性能和增加管道阻损，而决定水的硬度指标的既是水中的含盐量。由于废水本身及在处理过程中加药导致含盐量偏高，如何有效降低废水的含盐量是实现废水回用实现废水零排放的关键所在。

2.废水除盐技术简介

浓盐水以其高含盐量，成分复杂，处理成本高，一直以来都是废水处理行业难题。近年来，随着国家环保要求愈加严格，废水零排放已经提上议事日程，且在很多环保要求严格地区（比如环太湖流域、长江流域）已经开始对企业要求实施废水零排放。

如何变废为宝，使企业生产走上循环可持续发展的道路，成为当下环保研究的重要课题。目前常规的除盐技术主要有离子交换法、电渗析法、反渗透法、电吸附等。下面针对各类除盐技术的优缺点进行比较如下。

（1）离子交换法。离子交换除盐法是利用阴、阳离子交换树脂的可交换离子（活性基团）与电解质溶液中的阴、阳离子进行交换，从而达到去除盐分的一种分离方法。作为常规除盐技术，离子交换法有着出水纯度高、操作简单的优点，同时也有设备繁多，投资过大，设备维护成本高等缺点。实际运行中存在因悬浮物附着在交换剂颗粒表面，降低了交换剂交换容量，堵塞树脂层孔隙，致使设备阻损增加，当反冲洗不充分时，污染物可进入交换剂内部，使交换剂层结块恶化出水水质。

（2）电渗析法。电渗析技术是利用离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性，在外加直流电场作用下，使水中的阴、阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜，从而使电介质离子自溶液中分离出来。电渗析技术除盐需要具备两个条件：一是在直流电场的作用下，使溶液中正、负离子分别向阴极和阳极做定向移动；二是在离子交换膜的选择透过性作用下，使溶液中的带电离子在膜上实现反离子迁移。为了保证电渗析设备长期、稳定、高效运行，对废水进水水质要求较高。电渗析技术有着工艺简单、易于设备化、技术成熟、除盐率高的优点，同时电渗析技术有着能耗高、易结垢等缺点。

（3）RO反渗透法。RO反渗透法是以压力为推动力，利用反渗透膜的选择透过性，从含有各种无机物、有机物和微生物的水体中提取叫纯净的水。反渗透技术脱盐效率高，一级反渗透系统脱盐率一般可在85％以上，二级反渗透系统脱盐率可稳定在95％以上，对有机物的去除效果相比其他除盐技术要好得多，但是由于反渗透装置要在高压下运转，因此需要配备高压泵和高压管路，设备能耗高，回水利用率低，需要对膜进行定期清理，清洗时需要投加大量的酸、碱，化学清洗药剂。

（4）电吸附法。电吸附法除盐技术在处理效率、能耗、适应性及运行维护等方面有着独特的优势，是一种新型的水处理技术，有广泛的应用和发展前景。电吸附除盐技术是通过施加外加电压形成静电场，强制离子向带有相反电荷的电极处移动，使离子在双电层内富集，大大降低溶液本体浓度，从而实现对水溶液的除盐。其优点是对进水水质要求较低，运行中不消耗化学药剂，不产生二次污染，预处理设施较简单，运行维护也较方便，产水率高．设备用电量较大，除盐率不如反渗透。

3.浓盐水零排放技术简介

废水经电吸附或RO反渗透处理后产生的含盐量较高的废水，称为浓盐水，浓盐水的处置是一项较困难的课题。一直以来因其高昂的处理成本，企业一般选择外运处理或者用于高炉灰渣冷却，随着环保要求的提高灰渣场及煤场一般采取封闭措施，因此水量消耗也有限。

经过多年研究和实际应用，我们发现蒸发结晶可以使浓盐水中的盐分以结晶方式析出，从而提取浓盐废水中的盐分和蒸懈水，给企业带来经济效益的同时解决了浓盐水的排放问题，达到变废水为宝的目的。本文将介绍一种浓盐水处理方法，不但可解决浓盐水零排放问题还能为企业带来经济效益，可谓一箭双雕。

4.蒸发结晶技术

蒸发结晶是工业生产中比较典型的化工单元，广泛使用在化工、冶金、海水淡化、污水处理等工业生产中。蒸发结晶技术用在浓盐水处理上，其工作原理是将蒸发器蒸发产生的二次蒸汽，经压缩机压缩后，提高其压力和饱和温度，增加热烩，再送入蒸发器作为热源，替代一次蒸汽进行循环利用，通过蒸发结晶提取浓盐废水中的盐分和蒸馏水。

三、浓盐水零排放处理工艺

以对酸洗车间产生的废水进行处理为例，蒸发结晶技术完全可作为废水处理的一个模块组成。酸洗车间排放的废水先进入调节池，调节水质水量，然后由提升泵提升至中和池进行加药中和，调节废水PH值至中性（偏碱性），经沉淀池沉淀后由提升泵加压提升至电渗析进行分离，电渗析产生的新水进行回用，浓盐水进入蒸发结晶器进行蒸发、结晶。  

1.工艺流程说明

待处理的浓盐水储存在废水池中，经废水提升泵加压提升后送入蒸发结晶系统热交换器，在热交换器内进料废水与蒸汽冷凝水进行热交换，再经蒸汽加热器升温至蒸发温度，进入降膜蒸发器，进行蒸发浓缩。物料依次通过蒸发器，在蒸发器列管内，热量从上而下进入，废水从下而上流出，废水依次通过后达到较高的浓度后再进入结晶分离器内进行闪蒸，此时会有小颗粒的结晶体析出，用提升泵打入冷却结晶器，浓缩液在强制循环蒸发器内继续进行升温，后进入分离器，在分离器内进行闪蒸，之后结晶析出，如此循环。

2.效益分析

以浓盐水处理量10?/h为例，项目总投资约900万元，项目投产后可实现回收产品效益约500万元，减去药剂消耗、能介消耗、固定资产折旧、设备修理、人工成本及其他制造费用约340万元，年可产生经济效益约160万元。效益还是比较可观的。

3.技术难点

蒸发结晶技术应用于浓盐水零排放处理，虽然为浓盐水零排放提供了一个出路，但是仍存在一定的技术难点。由于浓盐废水蒸发结晶相比一般生产性化工蒸发结晶程序要复杂得多。一般性化工产品成分相对较单一，如氯化钠、硫酸钠、硝酸钠等化工商品的生产，仅需要处理一种盐类的结晶，这类成分单一的盐类结晶工艺比较容易掌握，但浓盐废水里所含的盐份，种类繁多，经常是几种盐类相混合，多种盐类并存的浓盐水容易在结晶器内产生泡沫及腐蚀性物质，同时多种不同盐类的存在，容易因盐类结晶温度不同而在设备内结垢，对设备的换热系数产生不同程度的影响。虽然理论上可以利用不同成分的盐类结晶温度不同的特性将混盐分步结晶进行分离，但是实际生产过中，浓盐废水中各组分盐的结晶温度也很难控制，仍需在实际生产当中不断总结经验，改进并提高工艺技术。

结语

蒸发结晶是废水零排放的解决方案，逐渐成为水处理的未来发展趋势，虽然目前蒸发结晶技术应用于浓盐水处理上仍存在一定的难度，但是含盐成分相对单一的浓盐水，蒸发结晶技术应用于浓盐水零排放，将水中的盐直接取出、回收利用还是可行的。该技术一旦在市场推广，应用前景将非常可观。