膜集成技术在高含盐废水资源化中的应用-北极星水处理网

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高盐废水通常是指总溶解固体物（TDS）质量分数至少为3.5%的废水（亦有定义TDS质量分数大于1%的废水）。这类废水含有大量的Cl-、SO42-、Na+、Ca2+、Mg2+等离子，并且含有机污染物，处理过程较为复杂。废水特性与行业及其不同的生产工艺、原料等有关，其来源主要为工业废水，如电厂脱硫废水，煤化工中高含盐废水，石油化工中的油田废水、炼油废水和碱渣废水等，以及化工、电力、电子、冶金、食品、饮料、市政、海水淡化等行业中反渗透（RO）浓水等。

膜技术是一种高效率、低能耗、易操作的液体分离技术，同传统的水处理方法相比，具有处理效果好、可实现废水的循环利用及回收有用成分等优点，是废水资源化的有效技术。本文介绍杭州水处理技术研究开发中心有限公司开发的几种高效膜组合工艺，可对不同类型的高盐废水进行资源化处理，以实现废水少排放或零排放的市场要求。

1处理工艺

1.1处理思路

高盐废水资源化处理工艺要求在技术经济可行的条件下，最大程度地实现各类物质的分离和回收利用，如产水回用、盐结晶或制酸碱。

盐分单一的高盐废水即盐分组成较为单一或以某一种盐为主的高盐废水，如燃煤电厂脱硫废水以氯盐为主，化工行业硝氨废水以硝酸铵为主，稀土等行业的氯化铵废水以氯化氨为主等，资源化处理工艺的主要目标是回收单一盐，其中膜组合工艺的目标是尽可能浓缩废水，减少蒸发液体量，目前常用的膜浓缩工艺有高效反渗透（HERO）膜浓缩工艺、碟管式RO以及振动膜浓缩工艺等。常规的膜浓缩技术可以将溶液浓缩至TDS的质量分数5%～8%，而均相电驱动膜技术可将溶液浓缩至TDS的质量分数15%以上，并能长期稳定运行。

对于废水盐分组成复杂、多种盐同时存在的高盐废水，资源化处理工艺的重点在于分盐过程，即采用膜技术对高盐废水进行盐分分离。目前，可用于分盐资源化的膜技术有纳滤（NF）技术和选择性电驱动膜技术。如废水中硫酸盐和氯盐含量均较高，但SO42-的质量分数不超过8%的高盐废水，可用NF实现硫酸盐与氯盐的高效分离；若废水中硫酸盐和氯盐含量相当，且Cl-的质量分数不低于1%，可用选择性电驱动膜，将一价盐分离出来；NF技术和选择性电驱动膜技术同样可以用于单一盐的进一步提纯和净化处理。

对于酸碱需求量大的行业，可通过电驱动膜-双极膜技术替代蒸发结晶技术，将浓缩后的液体盐溶液直接转化为酸碱，回收利用。相比于蒸发结晶工艺，双极膜技术可更进一步降低能耗，在工程应用上，双极膜技术已经成功应用于中石化等行业中。

1.2电厂脱硫废水

电厂的石灰石-石膏脱硫系统所产生的脱硫废水属盐分单一的高盐废水，原水TDS的质量分数为1.5%～3.5%，钙镁含量高，Cl-的质量浓度8～15g/L。

零排放工艺首先是进行软化预处理。蒸发系统与膜浓缩系统，都要求去除钙镁等引起硬度的物质，对水质进行软化处理，防止结垢，确保膜系统和蒸发系统的长期稳定运行。

第2阶段是组合膜工艺的浓缩。由于蒸发过程能耗高，其中能耗与蒸发水量成正相关关系，因此通过膜技术对蒸发前水量进行高效浓缩可大幅降低整体能耗，降低运行成本。组合膜工艺的核心思路是：在尽量保证经济的条件下，利用膜工艺使浓水盐含量尽可能高，淡水回用至生产工艺。组合膜工艺的流程如图1所示。

延伸阅读：

小师妹转行火电厂环保之脱硫废水处理

从事工业废水处理多年的污师如何应对废水处理出现的泡沫

原标题：膜集成技术在高含盐废水资源化中的应用

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