高盐废水处理技术综述：解决环境污染与资源浪费的关键

高盐废水处理技术综述：解决环境污染与资源浪费的关键

概括：

改革开放40年来，伴随着我国经济的快速发展和基础工业的不断壮大，工业废水排放不当造成的环境污染日益严重，工业废水的妥善处理势在必行。高盐废水是一种毒性大、难降解的工业废水。本文介绍了高盐废水的来源、组成和特点，综述了目前高盐废水处理技术三类：常规处理工艺技术、浓缩技术和零排放技术。

随着我国国民经济的快速发展，在印染、造纸、化工、炼油、海水利用等工业领域都会产生大量的高盐废水。高盐废水若直接排放或稀释后排放，不仅会造成水资源的浪费，而且会对环境产生不良影响：加速河流、湖泊、水库的富营养化，造成土壤生态系统的崩溃，产生影响水质的臭味，改变水体的颜色和能见度，在水体中形成大量的悬浮物。随着工业的发展，产生的高盐废水越来越多，成分越来越复杂，浓度越来越高，因此，对高盐废水的有效处理方法的研究迫在眉睫。

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高盐废水的来源及成分

高盐废水是指含有机物且总溶解固体（TDS）含量至少为3.5%（质量浓度）的废水。此类废水的来源多种多样：

首先，化工、制药、石油、造纸、乳品加工、食品罐头等工业生产过程中排放大量废水，水中不仅含有大量高浓度的有机污染物，还含有大量的钙、钠、氯、硫酸根等离子。

二是为充分利用水资源，不少沿海城市直接使用海水作为工业生产用水或冷却用水，有的地方还利用海水进行消防、冲厕、道路等。这部分污水虽然不含大量有毒物质，但水量大、含盐量高，处理难度也较大。

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高盐废水特点

高盐有机废水中有机物的种类、化学性质因生产工艺不同而有很大差异，但所含的盐类物质多为Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等盐类物质。这些离子虽然是微生物生长所必需的营养物质，在微生物生长过程中，对促进酶反应、维持膜平衡、调节渗透压等起着重要作用，但这些离子浓度过高，又会对微生物产生抑制和毒害作用。高盐废水中盐浓度和渗透压高，由于微生物细胞脱水，造成细胞原生质的分离；盐析效应使脱氢酶活性降低；氯离子高对细菌有毒性；盐浓度高使废水密度增大，活性污泥易上浮流失，严重影响生物处理系统的净化效果。

许多专家对废水中一些常见无机盐对微生物处理系统的影响进行了研究，实验结果表明，过量的无机盐会逐渐杀死活性污泥系统中的微生物，使污泥量减少，出水中悬浮物增多，无机盐浓度过高会使COD去除率降低，因此，对这类浓盐废水需单独处理。

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高盐废水处理技术

3.1 常规处理技术

3.1.1 电解

高盐废水电导率较大，可用电解法去除，即通过阴离子与阳极间产生强电流使有毒有害物质发生氧化还原反应。电解法能有效降低废水中的COD，对污水适应性强，去除效果好，缺点是运行成本较高。不少专家采用电解絮凝法处理紫胶合成树脂生产过程中排放的高盐有机废水，不仅能有效降低废水中的COD，增加透明度，而且对BOD、TP、TN都有较高的去除率。

3.1.2 离子交换法

离子交换法的关键是离子交换树脂，它是一种带有功能基团、具有网络结构、不溶解性的高分子聚合物，该类聚合物中含有的氨基和羟基可以螯合置换高盐废水中的金属离子。离子交换法可作为预处理工艺，去除多种金属离子，达到有效脱盐的目的。其缺点是废水中的固体悬浮物会堵塞树脂，使离子交换树脂失效。许多专家采用离子交换树脂处理含铬废水，处理后废水中铬的浓度由最初的/L降至0.5mg/L，达到了国家排放标准。

3.1.3 焚烧

焚烧法是将高盐废水以雾状喷入高温焚烧炉，废水中的有毒有害物质经过高温氧化分解为水、气体和无机盐灰分。采用焚烧法处理高盐废水时，需防止雾化喷嘴堵塞，焚烧过程中产生的污染气体需后续净化处理。不少专家采用焚烧法处理高浓度有机含盐废水，证明了该方法的可行性，过程中产生的废水、废气、固废均能得到有效处理，达标排放。

3.1.4 生化处理

生化处理是指利用自然界中广泛存在的微生物对废水中的有机物进行氧化、分解和吸附，达到净化水质的目的。生化处理具有经济、高效、无害等优点，但高盐废水中的无机盐对微生物有很强的抑制作用，因此驯化耐盐微生物是生化处理的重点和难点。几位专家从山东省威海市陆道口盐场盐池中分离出一株中度嗜盐菌，然后用这种微生物处理含盐量为9.3%、CODCr为/L的高盐皮革废水，经过216小时后，CODCr去除率高达98%。

3.2 浓缩工艺

由于高盐废水处理成本高、能耗大，减少高盐废水处理量（增加含盐量、提高浓度、减少处理水量）不仅可以降低处理成本，而且有利于高盐废水中盐的回收利用。高盐废水浓缩技术包括：膜分离、蒸发等。

3.2.1 膜分离

膜分离是指利用膜对高盐废水中不同混合组分进行分离、净化、浓缩，实现废水减量处理。该方法的关键是选择合适的滤膜，根据膜孔径大小，一般可分为：微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）、反渗透膜（RO）等。根据是否增加外压，可分为：正渗透膜技术和反渗透膜技术。膜分离法具有能耗低、适应性强、选择性好等优点，但滤膜易被高盐废水中的物质堵塞和腐蚀，需要经常清洗或更换。实际工业生产中，反渗透膜应用最为广泛，其可回收淡水量高达60%，处理后高盐废水浓度可提高一倍。

3.2.2 蒸发法

蒸发法是指利用加热的方法使高盐废水中的水分汽化，使高盐废水浓缩，达到减容处理的目的。在工业高盐废水处理过程中，常采用多效蒸发装置，即多台蒸发器单元串联操作。多效蒸发过程的浓缩效果会受到传热温差、加热蒸汽压力等多种因素的影响。李庆芳等人利用多效蒸发技术对油田废水进行集中脱盐处理，浓缩后废水含盐量可达8%以上。

3.3 零排放技术

高盐废水经过浓缩处理后，含盐量更高，处理难度加大，排放后对环境影响较大。因此，必须采用零排放技术，从根本上解决高盐废水处理问题。零排放技术的基础是蒸发浓缩技术，该技术的关键是结晶，即将高盐废水中的可溶性盐类物质分离出来，形成结晶性的盐类化合物。

结晶工艺包括冷却结晶和热结晶，其中冷却结晶是热结晶的基础。冷却结晶工艺中，冷却结晶分离出的母液经蒸发浓缩后，需要反复返回前端重新加热蒸发浓缩，流程长、能耗高、效率低。热结晶工艺是将浓缩母液通过引入专用设备继续加热浓缩，形成过饱和溶液，然后再冷却结晶，此工艺可实现盐类物质的100%分离。

3.4 高盐废水处理工艺对比

以上文章详细介绍了各种高盐废水处理技术，并比较分析了各种处理技术的优缺点及其适用场合。从文章中可以看出，高盐废水零排放技术可以实现盐的回收和资源化利用，具有较为明显的经济效益和广阔的应用前景。

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结论

基于无害化、减量化、资源化等处理原则，兼顾处理工艺技术的可操作性、处理效率、处理成本及投资回报率等，目前的工业高盐废水由于其含盐量高、生物毒性大，单纯应用某种处理工艺往往难以达到预期的效果。在实际应用中，盐适应性生物处理、蒸发浓缩、膜分离及膜-生物处理等组合工艺因在成本和效率上的优势而被广泛应用。