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高含鹽工業廢水處理技術現狀及研究進展
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原標題：高含鹽工業廢水處理技術現狀及研究進展
石油化工、電力和煤化工等工業生產過程中，會產生大量的含無機鹽的廢水。這些廢水含鹽量高，屬于高含鹽廢水。此類廢水如果直接排放將會破壞周邊土壤、使水體含鹽量升高，同時浪費礦物資源。因此，研究如何有效處理該類高含鹽廢水非常重要。
處理高含鹽廢水的基本思路是以低投資及運行成本把鹽和水分離，并分別進行回收利用。雖然簡單的蒸發過程能夠實現，但能耗較大。近年來一些新技術、新工藝的應用，大大降低了分離成本，使高含鹽廢水的回收利用技術得到了快速發展。
高含鹽廢水的濃縮處理技術
1.熱濃縮技術
熱濃縮是采用加熱的方式進行濃縮，主要包括多級閃蒸(MSF)、多效蒸發(MED)和機械式蒸汽再壓縮(MVR)技術等。
MSF是最早應用的蒸餾技術，因其工藝成熟、運行可靠，在全世界的海水淡化中得到了廣泛的應用。但存在熱力學效率低、能耗高、設備結垢和腐蝕嚴重的缺點。
MED是將幾個蒸發器串聯運行，使蒸汽熱得到多次利用，從而提高熱能的利用率。MED較MSF的熱力學效率高，但占地面積大。MED的熱力學效率與效數成正比，雖增加其效數可以提高系統的經濟性，降低操作費用，但會增大投資成本。
MVR技術利用壓縮機將蒸發器中產生的二次蒸汽進行壓縮，使其壓力、溫度、熱焓值升高，然后再作為加熱蒸汽使用，具有占地面積小、運行成本低的優勢。
相對于MED而言，它可以將全部二次蒸汽壓縮回用，減少了生蒸汽的用量，因此更加節能。金橋益海(連云港)氯堿有限公司采用MVR技術濃縮淡鹽水，其熱力學效率相當于多效蒸發的20~30效，極大地降低了淡鹽水濃縮成本。
中鹽金壇鹽化有限公司引進機械再壓縮制鹽工藝，相對于多效真空蒸發制鹽工藝，節約近25%以上的能耗。在國外，MVR技術已廣泛應用于食品、化工和制藥等行業。
國內，MVR技術在制鹽工業上已有應用的實例且節能效果顯著，但在含鹽廢水處理方面，仍處于研究和試運行階段，主要是由于高含鹽廢水成分較海水復雜，且物理化學性質與海水具有較大的差別。韓東等采用MVR蒸發系統處理含硫酸銨的廢液，通過比較試驗系統與數值模擬的能耗值，證明采用MVR技術較多效蒸發每年可節省53.58%的運行費用。
2.膜分離技術
膜分離技術是由壓力差、濃度差及電勢差等因素驅動，通過溶質、溶劑和膜之間的尺寸排阻、電荷排斥和物理化學作用實現的分離技術。與熱濃縮相比，其結構簡單、易于操作、操作溫度低，在高含鹽廢水脫鹽處理中主要應用的是納濾膜(NF)、電滲析(ED)和反滲透膜(RO)技術。
NF技術可去除絕大部分Ca2+、Mg2+、SO42-等易結垢離子，因此脫鹽是納濾技術最主要的應用，其可對RO系統進水進行預處理，以降低結垢離子對RO膜污染。陳俠等采用NF技術預處理RO系統進水，SO42-、Ca2+、Mg2+截留率均在92%以上，極大降低了結垢離子對RO膜的污染。
ED技術是一種以電位差為推動力，利用離子交換膜的選擇透過性，從溶液中脫除電解質的膜分離技術。ED的淡水回收率高、膜有效壽命長、操作溫度高、膜污染少，但不能去除水體中的細菌和微生物?？紤]經濟性的原因，相對于RO技術而言，ED技術適用于處理中小型企業中含鹽質量濃度在1000mg/L~5000mg/L的水體。
RO技術作為海水和苦咸水的淡化技術已相當成熟。近年來，隨著工業生產中高含鹽廢水的增多，RO技術也開始廣泛被用來濃縮各種高含鹽工業廢水。
通常RO一次除鹽率>95%，清水回收率在60%～80%[10]。上海某印染廠采用RO技術處理印染廢水，系統實際清水回收率在65%左右，平均脫鹽率在98.5%左右，出水水質達到了印染廠工藝用水的要求，實現了印染廢水的資源化利用，具有明顯的經濟和環境效益[11]。
盡管RO分離技術在工業廢水除鹽回收上得到了廣泛應用，但因膜污染而導致的能耗增加和回收率的降低,仍是限制RO技術應用的主要問題。高效反滲透(HERO)技術是在常規RO基礎上發展起來的，與常規RO相比，HERO對進水的污染密度指數沒有限制，無需配備投資高的預處理系統，且RO是在高pH值下運行，極大降低了有機物及微生物等對RO膜的污染。
因此，HERO系統更加節能、清水回收率更高。HERO技術在國外已有較廣泛的應用，在國內還不是很普及。神華億利能源有限公司采用石灰石預處理加HERO技術回收該電廠工業廢水，系統脫鹽率在94.5%左右，出水水質滿足回用要求，系統回收率在90%以上，該工程取得了良好的水處理和經濟效益。
3.膜蒸餾技術
膜蒸餾(MD)技術是近20年來發展起來的，是由膜兩側的蒸汽壓差驅動的分離過程，可看作是膜分離和蒸餾技術的集合。MD技術所用膜為疏水性微孔膜，在蒸汽壓差驅動下，高溫側的蒸汽分子穿過該膜，并在低溫側冷凝回收，高溫側溶液得到濃縮。MD技術與傳統的蒸餾和膜分離技術相比，操作條件溫和、截留率可達100%、抗污染程度較強、能量來源較廣、對廢水鹽濃度適應性強。
總結：目前高鹽廢水處理技術還在處在日漸成熟之中，針對高鹽廢水的難降解，一定要根據具體情況選用最適合的污水處理技術。大家有關于水處理方面問題，可以搜索創洋水處理官網或者關注創洋水處理微信公眾號，與我們水處理專家詳細咨詢。
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