高盐废水的形成及其处理技术进展

3高盐废水的处理技术

3.1焚烧工艺技术

如前所述，对于高COD、高盐废水，可采用直接焚烧的方法进行处理。焚烧法处理高盐废水始于20世纪50年代，是将高盐废水呈雾状喷入高温燃烧炉中，使水雾完全汽化，让废水中的有机物在炉内氧化分解成为二氧化碳、水及少许无机物灰

分[24]。一般认为，COD≥100000mg/L、热值≥2500kcal/kg的有机高盐废水或有机成分质量分数高于10%的有机高盐废水采用焚烧法处理较其他方法更加经济、合理。对于COD为10000～100000mg/L、热值250～2500kcal/kg的有机高盐废水，在燃烧时需要补充辅助燃料[25]。

在高盐有机废水焚烧前，应当过滤废水中的悬浮物，或者采用加热等方法降低废水黏度，以防止堵塞喷嘴并提高废液雾化效率。对于不同类型的工业高盐废水，有时还要进行酸碱中和处理，以防止酸腐蚀设备、过碱出现污垢。在焚烧阶段，焚烧温度需要根据高盐废水物性确定，还需控制焚烧时间、通气量等因素，以达到较好的焚烧效果。

最后，在烟气处理阶段，由于废液中常含有N、S、Cl等元素，通常焚烧会产生含NOx、SOx和HCl的污染性气体。因此，对产生的烟气需进行净化处理，达标后才可排放。

3.2蒸发浓缩-冷却结晶工艺技术

蒸发浓缩-冷却结晶工艺技术是通过蒸发，使高盐废水浓缩，最后对浓缩液进行冷却，从而使高盐废水中可溶性盐类物质结晶分离出来的工艺技术。该工艺能使部分盐类物质分离出来，得到结晶盐类化合物，而结晶母液则需要返回至前面蒸发工段进行再循环蒸发浓缩处理，其工艺流程如图1。

该工艺技术适用于高盐废水中COD相对较低、所含盐类的溶解度相对温度变化敏感的高盐废水，通过控制结晶温度，可能得到比较纯净的结晶盐。其缺点也是显而易见的，当废水中盐类相对的温度变化不敏感时，例如，废水中所含主要盐类为氯化物时，采用冷却结晶方式进行盐的分离，效率很低。

此外，在冷却结晶工艺中，会有大量冷却母液需要返回到前段工艺流程再次加热蒸发、浓缩处理。这样，会导致整个工艺流程长、能耗高，处理效率较低。所以，迫切需要开发一种能高效分离高盐废水中盐类物质的工艺方法。

3.3蒸发-热结晶工艺技术

蒸发-热结晶工艺流程如图2。

在蒸发-热结晶工艺流程中，首先将高盐废水进行蒸发、浓缩，随后利用旋转薄膜蒸发器，对高盐废水浓缩液进行继续加热，使其进一步蒸发、浓缩，形成过饱和盐液。最后，通过冷却，使过饱和盐液温度降低至40℃以下，得到盐泥，从而实现高盐废水中可溶性盐类物质的彻底分离。其中，关键设备是旋转薄膜蒸发器，其结构原理示意图如图3所示。

由图3可见，在旋转薄膜蒸发器的内部，装有一个带旋转轴的受液盘和刮板，高温的高盐浓缩液由进料口进入受液盘后，随着旋转抛散至蒸发器四壁并受热蒸发，形成盐泥。其中，蒸汽由蒸发器上端的蒸汽出口排出。在此进程中，旋转轴上的刮板将盐泥刮下来，从蒸发器下端出口排出。为确保旋转薄膜蒸发器的防腐性能，可选用316L不锈钢、石墨或钛合金等优良防腐、耐温、传热性能好的材料进行加工。

蒸发-热结晶工艺技术的创新在于：采用薄膜蒸发方式，处理含盐的黏稠浓缩液，其蒸发效率高，容易使含盐浓缩液达到过饱和，有利于盐类物质持续不断地从黏稠液中分离出来，从而实现了盐类物质分离的连续化，并且无母液返回再次循环加热，能耗较低。

由此，该工艺技术对高盐废水中所含盐类物质无特殊要求，能实现对所有高黏度、高盐度废水的高效、连续处理，并能够实现盐类物质的100%分离。目前，该工艺技术已成功用于酸性高盐废水的回收处理[26]。

4结语

为充分回收、循环利用水资源，减少各种高盐废水对水资源的“盐化”污染和对土壤造成的盐碱化危害，加强高盐废水的有效处置，实现盐与水的高效分离，具有重要意义。

对于某些高盐、高COD废水，在采用直接焚烧方式处理时，需要加强废气污染的控制。对低COD、可溶性盐对温度较敏感的高盐废水，利用蒸发浓缩-冷却结晶工艺技术可实现部分可溶性盐类物质的分离。

比较起来，蒸发-热结晶工艺技术适用于处理高COD、高盐废水。该工艺技术对高盐废水中可溶性盐的种类无特殊要求，且含盐量越高，分离效率越高。但是，对于热结晶所产生的盐泥或盐渣的深度处理与回收利用等工艺技术还待进一步研究开发。

《化工进展》李柄缘，刘光全，王莹，张晓飞，刘鹏，任雯，雍兴跃

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