高盐废水分盐结晶工艺及其技术经济分析

从表1可以看出，膜法分盐结晶工艺较热法分盐结晶工艺的投资增加了约30%。这主要是因为膜法分盐结晶工艺比热法分盐结晶工艺多出了纳滤单元和氯化钠结晶单元，系统更为复杂。但膜法分盐结晶工艺经过纳滤将原水中的硫酸钠截留分离后，纳滤产水浓度较低，采用成本较低的反渗透膜过程实现了浓缩，降低了氯化钠结晶单元的蒸发量。另外由于膜法分盐结晶工艺的硫酸钠结晶器是一个低温结晶器，没有水的相变发生，传热负荷更小，材质要求更低，因此要较热法分盐结晶工艺硫酸钠结晶器投资低得多。

2) 运行成本估算。一个实际的高盐废水分盐结晶零排放系统的运行成本需要考虑各组成单元的运行成本、杂盐固废的处置成本以及结晶盐产品的收益。由于结晶盐产品的实际收益难以确定，且通常比例较小，笔者暂且忽略。基于此，对图6和图7s所示的2种分盐结晶工艺的运行成本进行了估算，结果见表2。

从表2可以看出，如果不考虑固废处置成本，热法分盐结晶工艺的吨水运行成本为9.7元，膜法分盐结晶工艺的吨水运行成本为19.4元，这主要是因为硫酸钠低温结晶过程消耗了额外的制冷能耗。

考虑杂盐固废的处置成本为1000元/t 时，热法和膜法分盐结晶工艺的吨水综合运行成本分别为43.0元和30.1元。膜法分盐结晶工艺由于具有更高的结晶盐产品回收率，大幅减少了固废处置成本，使得总运行成本较热法分盐结晶工艺降低了30%。

综合考虑投资和运行成本，如果用膜法分盐结晶工艺取代热法分盐结晶工艺，投资增加600万元，每年按8000h运行时间计算，节省的运行费用约为310万元，静态投资回收期约为1.9年，此时膜法分盐结晶工艺有一定技术经济优势。如果杂盐固废的处置成本达到3000元/t，那么采用膜法分盐结晶工艺取代热法分盐结晶工艺每年节省的运行费用约为1400万元，静态投资回收期则缩短为0.4年，此时膜法分盐结晶工艺的技术经济优势十分明显。

4 结论

结晶盐的资源化回收和利用是我国煤化工等行业高盐废水零排放处理技术发展的趋势，而分盐结晶工艺则是实现这一目标的技术基础。热法分盐结晶工艺相对成熟，但结晶盐产品的品质和回收率略低。膜法分盐结晶工艺对原水组分波动的适应性更强，与热法分盐结晶工艺联用后可以有效提升结晶盐产品的品质和回收率。

针对某煤化工30m3/h高盐废水的案例分析表明，采用纳滤-低温结晶膜法分盐结晶工艺可以同时实现氯化钠和硫酸钠2种盐的回收，结晶盐综合回收率达到82.2%，远高于热法分盐结晶工艺的44.4%。

进一步的投资和运行成本分析表明，该案例中采用膜法分盐结晶工艺的投资较热法分盐结晶工艺高出约30%，但在杂盐固废的处置成本为1000元/t时，膜法分盐结晶工艺较热法分盐结晶工艺可以节省约30%的运行成本，综合来看在技术经济性上具有优势。而当杂盐固废的处置成本达到3000元/t时，膜法分盐结晶工艺取代热法分盐结晶工艺的静态投资回收期只有0.4年，优势十分明显。

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