高盐废水处理

区别与来源

高盐废水简单说就是除了有机物，还富含各种盐分的废水，相较于其它废水，以含盐量大为特点。这些盐分以溶解的离子形态存在于水中。

对这类废水，除了降低COD、氨氮之外，还必须分离废水中的盐分。

高盐废水主要有3个方向的来源：

根据来源不同，高盐废水中的有机和无机成分也有差异。

高盐废水的定义

盐度起初是海洋学上为了衡量海水的性质而使用的，一般的自然水体里含有钾、钙、镁等阳离子，碳酸根、碳酸氢根、氯、硫酸根等阴离子，1kg水中这些离子总质量被称为绝对盐度。

由于直接称量水中的盐分质量操作复杂、耗费时间，所以常用的是间接计算法。

化学法：比如用硝酸盐进行滴定，测定氯离子含量，通过氯度推算盐度。

物理法：现在，较多采用的是根据海水电导率取决于其温度和盐度的性质，通过测定其电导率和温度就可以求得海水的盐度。

全球海水的平均盐度是3.5%，这也就是为什么把溶解性总固体（TDS）质量分数大于3.5%的废水称为高盐废水的原因。

当废水里含有机物比较少，TDS越高，则含盐量也越高。在高盐废水中，如果还含有可以导电的溶解性的有机物，会使得用电导率测定的盐度大于化学滴定法。所以也有一种表示方式，以氯化钠盐度大于10000mg/L，来定义高盐废水。

处理思路与目的

现在提到污水处理，资源的回收利用是一个避不开的主题，高盐废水就蕴含了这方面的潜力。

在过去，高盐废水由于处理难度大，成本高，所以企业选择用大量清水稀释，再进行处理。现在由于环保方面有零排放的要求，并对企业新鲜水使用额度进行限制，加之技术的更新，这就使得企业有动力对自身排放的废水进行再生利用。

对高盐废水的处理思路，是降低废水中的COD、氨氮含量，然后分离其中的盐分，最终分别实现工业盐和淡水的回收。

以煤化工废水为例，比较典型的处理流程，包括：前端的预处理单元、生物/物理氧化单元、盐分浓缩单元以及蒸发结晶单元。

处理方法

和传统污水处理一样，高盐废水COD的去除可分为生物法和物理法。不同的含盐废水，由于组分不同，处理的难度不同，则需要走不同的工艺路线。

普通淡水微生物可耐受盐质量分数低于1.5%的环境，经过驯化后能适应盐分3.5%的废水。在大于5%的高盐分环境中，过高的渗透压会使微生物细胞脱水，还会降低微生物脱氢酶的活性，需要提取和驯化嗜盐菌进行处理。

由于生物法的低成本，所以现在对生化微生物进行耐盐驯化，或者直接引入嗜盐菌，已经成为一个趋势。

如果废水不适合生化，也可以通过物理法去除COD。处理方法有臭氧催化氧化、铁碳微电解法、芬顿氧化法等，也可用这些高级氧化法与生物法结合进行处理。

如果进水硬度高，可以用双碱法(石灰和碳酸钠)、吸附与离子交换法等将水质软化后，再进入生化系统。

对于COD≥100000mg/L,热值高的有机高盐废水，可以采用热解焚烧的方法。让有机物800-1000℃高温下与氧气进行剧烈反应，分解为H2O、CO2和少量灰分。

通过上面的方法处理之后，可使废水中的COD达标，但还需要进一步处理从而回收部分淡水。

膜处理是利用它们对水中污染物的选择透过性（即有的组分可以通过，有的组分会被拦截），进行不同组分的分离，达到提纯和浓缩的过程。

目前常用的方法有：

反渗透技术（RO）是在反渗透膜的高盐废水一侧，施加一个大于自然渗透压的持续压力，使废水逆向渗透，由膜的低压侧强制扩散至高压侧，在高压侧获得RO产水，浓缩液从低压侧排出。

超滤技术是通过膜表面的微孔结构对物质进行选择性分离。待处理废水在一定压力下流经膜表面时，水和小分子溶质透过膜成为超滤产水，而大分子物质则被截留，实现水质净化的目的。

电渗析技术（ED）是电场力和离子交换膜选择透过作用的结合。当我们对废水施加一个直流电场时，其中的阴、阳离子会发生定向移动。而阳离子交换膜只允许阳离子透过，阴离子则可以透过阴离子交换膜，这样就在膜两侧形成了离子浓度增加的浓室和离子浓度减少的淡室，从而实现高盐废水中盐分的分离和浓缩。

膜蒸馏技术（MD）采用疏水微孔膜为传递介质，由于常压下液态的水不能透过膜孔，而水蒸汽可以。

当膜两侧存在温差时，暖侧的水蒸汽穿过膜孔会进入冷侧，发生冷凝，从而实现溶液的浓缩和分离，这种方法消耗的动力较少、需要提供低品位的热能。

蒸馏法是一种最古老、最常用的脱盐方法，通过加热手段，使高盐废水中的水分蒸发、冷凝后回收，盐分浓缩再利用。

目前工业废水的蒸馏法脱盐技术基本是在海水淡化技术基础上发展而成。优点是结构简单、操作容易、所获得淡水水质好。

蒸馏法有很多种，如

一般适用于含COD较低的废水，如果要处理高 COD 的废水，则经过蒸发后会产生高浓度有机浓缩液，可以回收，或者进行焚烧处理。

多级闪蒸（MSF）技术始于上世纪50年代，经过加热的高盐废水依次经过压力降低的闪蒸室，盐水蒸发降温的同时逐渐浓缩得到盐固体，蒸汽经冷凝后得到淡水，从而实现盐分和水分的分离。

多效蒸发技术（MED）是通过串联多个蒸发器对高盐废水中的水分进行蒸发，达到浓缩盐分和其他物质的目的，其优点在于后端蒸发器可以利用前端蒸发器所蒸发的蒸汽作为二次加热蒸汽。相比单效而言，多效蒸发技术可蒸发更多的水分，经济性也更好。

机械蒸汽再压缩技术（MVR）是指利用压缩机的机械能，将蒸发过程中产生的二次低温蒸汽进行压缩，提高二次蒸汽的压力和温度，再将其返回到蒸发器作为热源使用，实现热量的循环利用。这样可以减少新鲜蒸汽的使用量。

在高盐废水处理中，盐分结晶是实现零排放的最终单元，在这个阶段使废水中的复盐结晶析出，得到固体杂盐。为了实现资源化利用，还需要进一步进行分盐处理。