化工企业含盐废水零排放技术的应用研讨

杨俊

内蒙古中煤远兴能源化工有限公司 017307

摘要：化工企业产生的废水含盐量偏高，污染严重，按照行业环保要求，必须采取严格的处置程序，否则，可能对生态环境造成恶劣影响。文章围绕化工企业含盐废水的处理展开讨论，首先简述含盐废水的来源以及常见处理技术，在此基础上，对常用处理技术实践应用阶段面临的突出问题进行讨论，希望对化工企业的废水治理问题提供一定的参考。

关键词：化工企业；含盐废水；零排放；技术

引言

化工企业的生产废水一般指各类生产装置正常运行过程中产生的废水或高浓度盐水。在现有工艺流程下，含盐废水需要依次经过物理化学方法、生物方法进行处理，确保处理后废水的含盐量以及其他指标符合国家、行业制定的标准以后，再按照既定的方案进行排放，或者回收再利用。在水资源短缺、环保要求日益严格的背景之下，废水处理技术的发展更倾向于中水回用，即采取可靠的治理措施对废水做净化处理，在水质符合相关要求的情况下回收利用。对于化工企业，废水零排放的本质是利用现有的技术对含盐废水进行脱盐处理，而后将脱出的盐分转化为固体盐，产水回收利用。

1 含盐废水的处理方法

1.1 焚烧法

焚烧法是通过高温焚烧的方式，将废水中的有机物作燃烧处理，其他物质尽量以烟气、废渣的形式排出的一项常用处理技术。在该技术下，含盐废水会进入温度为800～1000℃的焚烧炉中，废水中的盐分主要以废渣的形式脱出。但需要注意的是，焚烧过程中产生的烟气可能对周围的环境形成一定的污染。为了兼顾焚烧法的环保性，在应用阶段，需要根据烟气成分采取可靠的净化手段，如采取过滤、喷淋洗涤等方式去除烟气中的粉尘、有毒气体^[1]。而从废水处理的经济性要求来看，在废水中的有机成分含量超过10%时，该方法的技术成本有一定的优势；但若高盐废水的热值偏低，需要采取蒸发、添加辅助燃料等方式，保证废水处理效果。除考虑上述因素，因焚烧法需要使用到焚烧炉，一旦废水中的含盐量过高，长期使用可能导致焚烧炉结渣、腐蚀，缩短焚烧炉的寿命。基于上述分析，焚烧法一般适用于热值偏大、有机成分高、盐分相对较低的废水。

1.2 蒸发结晶技术

蒸发结晶是含盐废水处理的常用技术，根据蒸发动力来源差异，蒸发结晶技术可进一步细分为自然蒸发、机械压缩蒸发以及多效蒸发。自然蒸发的动力来源为太阳的热能，处理废水时，需要先将废水排入蒸发塘中，待废水逐渐吸收太阳的特能以后，水以及挥发性较强的有机物将进入气相，而废水中的盐分也将以固态的形式析出。从应用角度来看，自然蒸发的能耗以及治理成本相对较低，整个治理过程的操作简单，但对日照条件有一定的要求，且要保证废水处理的效率，蒸发塘需要有足够大的面积。受气候条件、降雨量等因素的影响，自然蒸发技术目前主要用于我国西北地区^[2]。多效蒸发的关键是将多个蒸发器进行串联，将上一蒸发器的二次蒸汽作为下一蒸发器的热源，与自然蒸发相比，多效蒸发对占地面积的需求并不苛刻，且经过多年的发展与实践，多效蒸发技术已经趋于程度。但即便如此，多效蒸发的热能利用效率以及蒸汽能耗问题仍然对该项技术的长远发展形成了一定的阻碍。机械压缩蒸发主要利用蒸气压缩机提供的动力，在废水蒸发以后，压缩机对二次蒸汽进行压缩，进一步提高二次蒸汽的压力与温度，以保证二次蒸汽具备循环利用的条件。因此，在具体项目中，当系统趋于稳定后，系统运行对蒸汽的需求较低，整个废水治理过程的蒸汽能耗较低，从长远角度考虑，机械压缩蒸发具有更加广阔的发展前景。

1.3 生物处理技术

在废水处理技术中，生物处理具有适应性强、应用范围广等重要特征，且生物处理技术的社会经济效益较好，是废水处理领域应用频率较高的治理方法。而对于化工企业的废水处理，农药、染料等物质的存在，使得废水的含盐量较高，直接排放会对周围环境、生态带来难以预估的损害。另一方面，化工企业生产废水的成分复杂，采用其他处理方法，可能面临高昂的投资以及复杂的过程管理。因此，利用生物处理技术解决含盐废水处理难题，具有一定的实际价值。从生物学角度看，在微生物的生长过程中，无机盐类有促进酶反应的作用，对渗透压调节、膜平衡等皆有重要意义，但含盐量过高会抑制微生物的生长。基于这一现实，将生物处理技术应用于化工企业废水治理，需要先对废水进行稀释操作，将废水的盐浓度控制在1%以下。而现实情况是，化工企业废水的盐浓度过高，要将浓度控制在1%内，需要消耗大量的水资源，废水处理的投资以及运行费用都将显著增加。为进一步探索生物技术的实用性，有学者提出，从低盐环境到高盐环境，微生物需要有一个适应的过程，在充分考虑到环境中盐浓度变化与微生物代谢途径之间的关系的基础上，需要对微生物进行培养驯化，并最终培育出适应高盐环境的菌种，满足高含盐废水的处理需求。既往试验结果表明，在驯化过程中，盐浓度越高，整个驯化过程所需花费的时间与精力也更多，在完成驯化以后，菌群将发生显著变化。在生物处理技术的应用阶段，参数与处理流程的选择，需要根据化工企业含盐废水的具体特点进行综合考虑，尤其需要注意可能影响盐分析出的不利因素。以处理流程的选择为例，生物处理技术主要包括调节池、曝气池、二沉池等，调节池的选择需要考虑废水中盐浓度的变化，曝气池的形式主要有废水中含盐类型决定，而二沉池的选择需要注意沉淀问题。

2 含盐废水零排放技术的应用问题

随着全球水资源的日趋紧张，国家出台了一系列与水资源保护相关的法规。面对水资源保护的压力以及严格的环保生产要求，不少新建化工项目开始着手考虑废水的零排放技术，希望通过零排放系统的建设，同步解决含盐废水的治理以及水资源的循环利用问题^[3]。目前，一部分化工企业建设的零排放系统已建成并正式投产，相关项目经验客观反映了废水零排放技术的意义以及未来业内废水治理的发展态势，同时也给化工领域零排放系统的建设提供了技术参考。另一方面，项目运行发现的一些问题，在较大程度上制约了零排放技术的发展。首先，相较于传统废水治理模式，零排放系统的建设面临高额的投资成本以及后续运营成本，尤其是对高盐废水，废水治理的现实条件直接限制了废水处理技术的应用^[4]。有数据表明，以蒸发结晶技术与膜浓缩技术为核心的零排放系统的废水处理成本高达40元/t，高额成本给化工企业带来了极大的负担。此外，在将盐分脱出并转化为固体盐的过程中，一旦结晶盐中含有杂质，零排放系统还需要考虑杂质的去除。

3 结语

在水资源短缺背景下，中水回用成为污水处理的重要趋势。对化工企业而言，需要以稳定、高效的含盐废水处理技术为核心，关注高盐浓度废水治理的特殊性，逐步构建零排放系统，。同时，对于析出的结晶盐，需要注意杂盐的处理，尽可能提高废水处理的效益，为企业自身发展助力。

参考文献

[1] 罗洁荣. 高盐废水零排放蒸发处理技术的分析及应用研究[J]. 建筑·建材·装饰, 2019, (009):146.

[2] 徐成燕. 膜处理技术在高盐废水零排放上的应用及展望[J]. 化工管理, 2019, 517(10):127-129.

[3] 任同伟, 俞彬, 阳春芳,等. 煤化工高含盐废水资源化处理技术的工程应用研究[J]. 工业水处理, 2019, 039(002):96-99.

[4] 刘威. 煤制烯烃含盐废水近零排放技术的应用[J]. 化工进展, 2020, (11):336-343.