高盐工业废水零排放技术研究进展

因此，相比于传统蒸发技术，MVR更加节能，并且具有热效率高、运行成本低、设备简单可靠、自动化程度高、占地面积小、蒸发温度低的特点。采用MVR技术处理氯化铵废水时发现，与三效、四效蒸发技术相比，从废水中蒸发出1 t水，MVR技术可比三效蒸发技术节省69.45%的标准煤，比四效蒸发技术节省60.72%，MVR技术将全部二次蒸汽压缩回用，回收了潜热。各种热浓缩技术对比如表 2所示。

表 2 各种热浓缩技术对比

2膜浓缩技术

膜浓缩是以压力差、浓度差及电势差等为驱动力，通过溶质、溶剂和膜之间的尺寸排阻、电荷排斥及物理化学作用实现的分离技术。近年来，由于膜浓缩技术的操作和投资成本较低，基于膜脱盐过程的膜浓缩技术使用已经超过了基于热过程的热浓缩技术。根据膜孔径和操作条件的不同，膜浓缩的适用范围也有较大差异。

下面对用于分离浓缩一二价离子的纳滤(NF)、处理含较高TDS和COD高盐废水的反渗透(RO)、利用直流电场脱盐的电渗析(ED)、深度处理超高TDS和COD高盐废水的膜蒸馏(MD)以及正渗透(FO)等技术进行介绍。

（1） NF技术

NF是一种有效的压力驱动膜法，孔径和截止能力介于反渗透和超滤之间。与RO技术相比，NF技术主要基于电荷效应和筛分效应，操作压力较低、通量高、投资较低，且对易结垢的二价离子有很高的截留率。

纳滤技术已发展应用于消除结垢离子和低分子质量的有机物，以及从海水中分离NaCl。陈侠等采用NF技术预处理RO系统进水，SO₄^2-、Ca₂⁺、Mg₂⁺截留率均在92%以上，极大降低了结垢离子对RO膜的污染，同时减轻了后续结晶工艺的结垢问题。对于水中的有机物、TDS、色度等，NF也有很强的去除效果。具有聚酰胺分离层的非对称NF膜对一价和二价离子都有很高的截留率，基于此，D. X. Vuong发明了两级NF-NF海水淡化系统，比传统的单级反渗透系统节约20%~30%的成本，此系统已在美国长滩某工厂成功运用，日产水量为1 135 m³。

（2） RO技术

RO技术是20世纪后期发展起来的膜法水处理技术，从海水、苦咸水淡化研究中发展起来，其利用膜的选择透过性分离不同的物质，从而达到淡化水体的作用。RO技术经过多年发展，为了适应不同处理要求及高污染高盐度废水，产生了多种形式的抗污染膜，其中的杰出代表为高效反渗透(HERO)、碟管式膜技术(DTRO)，常用于高盐废水零排放中。

HERO技术。HERO技术是在常规反渗透基础上发展起来的一种新技术。HERO技术的核心原理是用离子交换去除水中的硬度，将水中碳酸盐转化为二氧化碳而去除，再利用反渗透除盐。HERO的技术特点是预处理去除全部硬度和部分碱度后，反渗透在高pH条件下运行。比较了HERO与常规反渗透的特点，如表 3所示。

表 3 高效反渗透与常规反渗透的对比

神华亿利能源有限责任公司采用HERO技术处理电厂废水，废水回收率可达到90%以上，脱盐率稳定在94.5%左右。采用该工艺后，电厂的综合发电水耗由原来的0.38 kg/(kW·h)降至0.17 kg/(kW·h)，年节约新鲜水约92.4万m³，发电用水量减少55%，每年节约成本825.9万元。

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