針對(duì)含鹽廢水處理而言，隨著煤化工項(xiàng)目的快速建設(shè)與投用，工業(yè)用水量日趨增大，隨之帶來(lái)的廢水排放問(wèn)題日益突出。煤化工企業(yè)最終外排水主要為含鹽廢水。然而目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于含鹽廢水的處理并沒(méi)有經(jīng)濟(jì)高效的解決方案，多采用就地排放的方式。大量含鹽廢水的排放不僅嚴(yán)重破壞河流水體的自凈能力，同時(shí)對(duì)沿河流域水生態(tài)環(huán)境也會(huì)造成惡劣影響，浪費(fèi)了大量廢水資源。隨著未來(lái)工業(yè)用水量日趨增大，水資源的緊缺及環(huán)保法律法規(guī)的嚴(yán)格要求，含鹽廢水的處理及回用問(wèn)題已成為制約煤化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。

1、含鹽廢水處理現(xiàn)狀

煤化工項(xiàng)目一般包括生產(chǎn)污水、生活污水、初期雨水及含鹽廢水，其中初期雨水排污量非常少，排水類型以生產(chǎn)污水、生活污水及含鹽廢水3種類型為主。

某煤化工基地外排含鹽水量1300～1500m3/h，處理程度為濃縮至TDS的質(zhì)量濃度3～4g/L，未來(lái)處理目標(biāo)為全部達(dá)到“零排放”要求，其中產(chǎn)水回用與工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和脫鹽水系統(tǒng)必須滿足GB50050-2007中規(guī)范對(duì)再生水回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的回用要求?；赜妹擕}水工號(hào)則必須滿足脫鹽水工號(hào)對(duì)工業(yè)原水的要求

。零排放最終干化結(jié)晶固體采用無(wú)害化填埋方式。各廠內(nèi)部含鹽廢水來(lái)源一致，以煤化工項(xiàng)目甲醇廠為例，含鹽廢水最初主要來(lái)源于循環(huán)水工號(hào)排污、RO濃水和反洗水及鍋爐工號(hào)的定排和連排排污水，此外聚甲醛廠得循環(huán)水排污水也匯入了甲醇廠的清凈下水處理裝置，含鹽廢水來(lái)源如圖1所示。

2、零排放思路

2.1含鹽廢水特點(diǎn)

企業(yè)內(nèi)部的用水工藝與取用水源水質(zhì)關(guān)系密切，因原水鹽份、硬度、堿度較高。因此它決定了后續(xù)回收處理含鹽水的投資和運(yùn)行成本的增加，以及處理難度加大。此外，煤化工含鹽廢水除了含鹽量高、堿度和硬度高同時(shí)，還含有經(jīng)濃縮后的無(wú)機(jī)有機(jī)等污染物質(zhì)，屬于高鹽份難生物降解廢水。煤化工工業(yè)原水pH為7.5～8.5，總硬度250～300mg/L，全堿度150～200mg/L，濁度0.7～1.5NTU，COD為10～30mg/L，SiO2、Cl-、SO42-、TDS的質(zhì)量濃度分別為1～3、90～150、80～160、400～500mg/L，電導(dǎo)率600～800μS/cm。

TDS、Ca2+、Mg2+、硅酸含量和COD等污染物含量較高，但TSS含量、濁度較低，BOD很低導(dǎo)致可生化性極差，因此采用物理化學(xué)的方法實(shí)施處理較為高效。

2.2零排放處理總體思路

總體思路為預(yù)處理+濃縮減量化濃縮處理（反滲透）+蒸發(fā)結(jié)晶的方法。首先經(jīng)預(yù)處理去除絕大多數(shù)影響膜運(yùn)行的污染物質(zhì)，再經(jīng)碟管式反滲透DTRO膜濃縮至鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%～15%，最后進(jìn)入蒸發(fā)塘或蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶。其產(chǎn)水經(jīng)過(guò)次優(yōu)分級(jí)，分別回用于脫鹽水處理和循環(huán)水處理系統(tǒng)。結(jié)晶的干化固體無(wú)害化填埋。最終達(dá)到液體零排放（ZLD）要求。

2.3關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)

1）前端工藝最大限度減量化。例煤化工含鹽廢水鹽的質(zhì)量濃度為3～4g/L，因此可回收利用空間很大。因?yàn)楹}廢水零排放工藝緩解中投資和運(yùn)行成本最高的為蒸發(fā)結(jié)晶工藝，因此前端工藝的減量化處理有利于降低后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶投資和整套工藝的綜合運(yùn)行成本。

2）完善預(yù)處理工藝設(shè)計(jì)。預(yù)處理工藝的合理和完善，有利于后續(xù)膜設(shè)備延長(zhǎng)使用周期，減少化學(xué)清洗頻次，延長(zhǎng)UF及RO膜壽命，降低維護(hù)成本和藥劑清洗成本，提高后續(xù)裝置的經(jīng)濟(jì)性。預(yù)處理設(shè)計(jì)工藝必須合理和完善，避免預(yù)處理設(shè)計(jì)成為整套工藝的短板，也即避免產(chǎn)生木桶效應(yīng)。

3）采用技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)性好的濃縮減量裝置。膜濃縮裝置，是整套工藝的減量化重要工藝環(huán)節(jié)。推薦采用金正環(huán)保碟管式反滲透DTRO膜設(shè)備，將污染物高倍濃縮。相對(duì)于傳統(tǒng)RO裝置，碟管式反滲透DTRO具有耐鹽性強(qiáng)、脫鹽率高、穩(wěn)定性強(qiáng)，pH范圍寬，耐污染，可靠性高以及系統(tǒng)安全性高的特點(diǎn)。

目前國(guó)內(nèi)DTRO設(shè)備因?yàn)橹饕O(shè)備依賴進(jìn)口，投資成本高，成為此技術(shù)發(fā)展制約主要原因，采用金正環(huán)保碟管式反滲透裝置可以大幅降低投資成本，金正環(huán)保采用美國(guó)陶氏膜原材，國(guó)際一流生產(chǎn)設(shè)備加工完成，性價(jià)比高，可作為煤化工高鹽廢水的優(yōu)選方案。膜濃縮裝置是蒸發(fā)結(jié)晶工段之前投資和運(yùn)行成本最高的部分，也是最重要的部分。

4）采用經(jīng)濟(jì)性好的蒸發(fā)結(jié)晶工藝。高度濃縮的含鹽水，最后只有通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶方式進(jìn)行物化處理才能實(shí)現(xiàn)零排放。然而，整套零排放工藝中蒸發(fā)結(jié)晶工藝的投資和運(yùn)行成本最高。蒸發(fā)結(jié)晶工藝可以采取2種方式，一是利用蒸發(fā)結(jié)晶器設(shè)備，二是利用蒸發(fā)塘進(jìn)行自然蒸發(fā)結(jié)晶。具體采用哪種形式，要視用水場(chǎng)合實(shí)際情況來(lái)決定。

比如西部地區(qū)有大面積荒地，地價(jià)便宜且日照充足，則可以考慮充分地理和自然環(huán)境優(yōu)勢(shì)來(lái)降低蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備投資。東部沿海地區(qū)用地緊缺，且降雨量充沛，因此不適宜在東部采用蒸發(fā)塘蒸發(fā)結(jié)晶。然而無(wú)論采用何種蒸發(fā)結(jié)晶方法，必須充分利用企業(yè)內(nèi)部蒸汽廢熱資源，最大限度降低蒸發(fā)結(jié)晶工藝的運(yùn)行成本。

5）各單元工藝可靠且運(yùn)行成本低。整套零排放工藝是由預(yù)處理+減量化工藝（DTRO）+蒸發(fā)結(jié)晶構(gòu)成的有機(jī)整體。如何使得各處理單元協(xié)調(diào)一致尤為重要。這關(guān)乎整套工藝的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。各個(gè)單元都能發(fā)揮其最大處理能力而沒(méi)有繁冗，這就能保證整套工藝運(yùn)行成本較低。理想的含鹽廢水處理零排放綜合運(yùn)行成本在10元/t水，越低越好。

3、常見工藝技術(shù)探討

3.1預(yù)處理

預(yù)處理可以有效去除影響減量化處理運(yùn)行的各類污染物質(zhì)，以提高整體工藝可靠性。由于處理廢水為含鹽廢水，加之工業(yè)原水硬度、堿度較高，因此含鹽水零排放工藝中一定會(huì)有軟化工藝，常見的軟化工藝有石灰軟化（包括其延伸工藝）、納濾（NF）軟化、弱酸陽(yáng)離子交換軟化等。

由于含鹽廢水經(jīng)過(guò)管輸或明渠輸送，因此其中同樣也含有SS、濁度和膠體等污染物質(zhì)。處理這些污染物典型的設(shè)備有澄清池、機(jī)械過(guò)濾器、自清洗過(guò)濾器和超濾裝置等。

3.2減量化

由于原水TDS的質(zhì)量濃度為3～4g/L，采用碟管式反滲透DTRO技術(shù)將鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃縮至10%～15%。碟管式反滲透DTRO為典型的減量化濃縮工藝。具體工藝或設(shè)備選擇必須經(jīng)過(guò)理論比較、借鑒經(jīng)驗(yàn)或者試驗(yàn)確定。對(duì)于DTRO膜設(shè)備的選型，參考濃水進(jìn)水COD≤6000mg/L（回收率50%時(shí)）、NH3-N≤500mg/L、污染指數(shù)（SDI20）≤30、電導(dǎo)率30ms/cm（回收率50%時(shí)），而COD、NH3-N、NaCl、重金屬的去除率應(yīng)分別≥99%、≥95%、≥99.5%、≥99.0%，應(yīng)用于含鹽廢水處理項(xiàng)目。

3.3蒸發(fā)濃縮

經(jīng)過(guò)碟管式反滲透DTRO濃縮后的高鹽廢水可通過(guò)蒸發(fā)濃縮達(dá)到零排放目的。現(xiàn)有蒸發(fā)濃縮技術(shù)常見為多效蒸發(fā)、蒸汽壓縮泵（MVR）及低溫蒸發(fā)技術(shù)，它們的能耗分別為60、37.5、17.5元/t，即使用低溫常壓設(shè)備可以大大降低蒸發(fā)結(jié)晶運(yùn)行費(fèi)用，比機(jī)械蒸發(fā)結(jié)晶器的運(yùn)行費(fèi)用降低50%。

3.4零排放整體方案確定

零排放工藝方案為確保其可行性，必須考慮如下因素：

1）各處理單元工藝可靠且能夠前后有效銜接與協(xié)調(diào)，各處理單元的運(yùn)行本較低；

2）各處理單元的產(chǎn)水回用場(chǎng)所或工號(hào)必須經(jīng)過(guò)論證，這樣可以降低綜合運(yùn)行成本；

3）必須充分考慮企業(yè)可用地整體規(guī)劃及基地的高程問(wèn)題，以降低轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備能耗；

4）集中或分散建廠處置必須經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比較，確定最經(jīng)濟(jì)處置方式；

5）考慮后續(xù)蒸發(fā)塘或蒸發(fā)設(shè)備所帶來(lái)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，只用蒸發(fā)塘或者蒸發(fā)結(jié)晶器與蒸發(fā)塘共用等技術(shù)方案需要詳細(xì)論證。最大限度降低企業(yè)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

4、結(jié)論

綜上所述，如何探究一條技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的含鹽廢水零排放技術(shù)方案，這就必須從含鹽廢水的原水水質(zhì)分析、預(yù)處理工藝的優(yōu)化選擇、減量化工藝的膜法處理級(jí)數(shù)及設(shè)備選型、蒸發(fā)結(jié)晶工藝的投資和運(yùn)行成本等多方面開展綜合論證，同時(shí)從項(xiàng)目整體規(guī)劃角度著手，充分論證其場(chǎng)地選擇、公用工程配套及集中或分散處置方式，更兼顧項(xiàng)目運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估和論證，以逐漸完善整體技術(shù)方案。