工业高盐废水“零排放”的实质和关键技术

工业高盐废水“零排放”的实质和关键技术

一、工业高盐废水“零排放”的实质： 

1、将无机盐从工业浓盐水中分离出来；

2、对分离出来的无机盐进行精制，使分离盐中的有机物（有机杂质）低于某一限值，从而满足某种用途而得以利用；

3、对分离无机盐后的废水进行深度处理，使废水水质满足某种用途而得以利用， 或者，达到国家或地方排放标准的要求而排放。

4、废水深度处理过程而产生的高浓度废液或废渣，由产废企业自行焚毁；或者， 委托具有危废处置资质单位处理。

二、工业高盐废水“零排放”关键技术（不包括废盐排海和刚性填埋）：

1、高盐废水分离无机盐技术（盐-水分离技术）；

2、混盐分离和废盐精制技术和回用技术；

3、分离盐后废水处理技术和回用技术；

4、废液深度处理技术。

三、废盐资源化利用是高盐废水实现“零排放”的关键环节。

工业高盐废水“零排放”核心技术一一集成技术 

1、将盐化工、煤化工以及其它行业技术整合在一起，形成具有多元化功能，以及效果更好、效率更高、流程简捷、操作便捷的工业高盐废水处理和资源化利用的集成技术和组合设备。

2、工业高盐废水“零排放”集成技术是目前工业高盐废水治理和资源化利用的主流技术和发展方向，但是目前集成创新的实用技术成果不多，急待大力开发。

四、“蒸发一一结晶一一洗涤”组合技术的技术关键是：

1.将蒸发器和专用结晶器整合为一个整体；

2.将“蒸发一结晶器”与废盐洗涤装置联合起来。

上述组合设备能够同时完成高盐有机废水治理和废盐净化处理，目前能够达到的分离净化水平--再生盐中的有机污染物含量300ppm左右。

3.注意事项： 

（1）结晶器应确保在流动状态下进行盐结晶，促进晶体长大，以便有利于后续废盐洗涤净化

（2）对分离出来的废盐进行洗涤净化，洗涤介质有纯净的饱和盐水、合适的有机溶剂、水-有机溶剂混合洗涤剂等，洗涤方式有搅拌洗涤、离心洗涤、超声波洗涤、分级洗涤等。

（3）处理对象为有机物含量较低、处理难度较小的高盐有机废水，制得的再生盐 只能用于低端资源化利用领域。

五、蒸发-结晶-洗涤组合技术和设备

1. 蒸发方式选择：

（1）多效蒸发和压汽蒸馏是能量转换的不同方式，蒸馏效果主要取决于含盐废水的理化性质和能量利用效率；应充分考虑节能要求，一般来说：蒸汽价格低（煤价格 低）宜采用多效蒸发方式，电价低宜采用压汽蒸馏方式。

（2）含油量大以及多效蒸发结垢严重的含盐废水，可以考虑采用多级闪蒸法。 .

（3）含易燃易爆物质的含盐废水，可以考虑而采用冷冻析盐法。 . （4）饱和蒸汽压大的含盐废水可以考虑采用吹风析盐法。

（5）多效蒸发和压汽蒸馏前必须对含盐废水进行预处理，预处理对象主要是含盐废水中的固体物，除去固体物后蒸发和蒸馏才能顺利进行。

（6）防止蒸发设施中热交换器结盐堵塞是确保蒸发顺利进行的重要措施，多效蒸发器和压汽蒸馏器必须配置防止热交换器结盐堵塞的措施，将蒸发器与结晶器组合在 一起，解决好匹配性和互适性存问题，可以防止蒸发设施中热交换器结盐堵塞的问题。

（7）为确保出盐畅通，蒸发器必须配套设置相应的盐分结晶器。

（8）多效蒸发、压汽蒸馏、多级闪蒸等设施应采取良好的防腐蚀措施。
2.火焰向下的燃烧组合技术和设备： 火焰向下燃烧分离法，其技术关键是：

（1）燃烧过程中火焰向下，燃烧温度允许大于废水中盐分的熔融温度，具有防止熔融盐对设备腐蚀的功能；

（2）火焰向下燃烧分离装置与“洗涤一一结晶”装置联合使用，经燃烧处理而分离得到的废盐再经“洗涤一一结晶”处理即可制得具有一定纯度的再生盐。 目前能够达到的燃烧分离净化水平二-再生盐有机污染物含量小于300ppm。

3.注意事项： 

（1）高盐废水中含较大粒度固态微粒，会影响其雾化质量，需要对其进行过滤处理，使所含固体微粒在40网目以下。

（2）具有较高粘度的含盐废水，需要对其进行加热或稀释处理，降低其粘度。

（3）火焰向下燃烧法对废水中的有机物具有一定热解和焚烧效果。 （4）处理对象为有机物含量较高、处理难度较大的高盐有机废水；制得的再生盐 一般只能用于低端资源化利用领域。
六、热解-炭化组合技术和设备

 1、热解技术（适用于对废盐中有机污染物热分解处理） 

（1）废盐中有机污染物热解是指有机污染物在无氧或缺氧条件下被持续加热至较高温度时发生一系列物理-化学反应的复杂过程，是有机污染物转化（如：燃烧、气化、 炭化等）的极其重要的中间过程，污盐通过热解而得以净化，这是一个热处理过程。

（2）热解工艺（移植于煤化工热解技术）是当下危险废物热力处理的主流工艺， 也是当下废盐资源化利用的主流技术。

（3）热解在废盐资源化利用中的理论（经验总结）远未建立起来，导致热解技术在废盐资源化利用过程中得不到明确的理论指导，由于没有明确的理论指导，当涉及到“有机物污染负荷较大、有机污染物化学构造复杂且稳定的废盐”时，热解技术就不能有效发挥作用，导致有机污染物去除率（焚毁率）很低。

（4）热解的目的是促使废盐中的有机污染物彻底分离，必须对废盐中有机污染物的热解条件和方式进行研究，研究内容包括：热解阶段（干燥、热解、热缩聚）、 热解温度（中、低温）、热解速度、热解气氛、盐颗粒在热解床中的运动状态、加热方式、热解压力等，明确有机污染物的化学结构与热解反应条件的关系，以及热解深度与除去废盐中有机污染物的净化关系（深度热解~废盐深度净化）

2.热解-炭化组合技术和设备

炭化技术 有机化合物在隔绝空气下热分解为碳和其他产物，如：废盐在回转窑中，在缺氧氛围下，废盐表面的有机污染物被炭化法，从而得以净化。

3.热解-炭化集成技术 热解技术与炭化技术整合在一起，即形成净化效率更高、更好的集成技术，成为当下废盐资源化利用的又一主流技术，包括一步热解炭化技术和分级临界炭化技术。

4.注意事项目：

（1）热解法，明确有机污染物的结构与热解反应条件的关系，以及热解深度与除去废盐中有机污染物的净化关系（深度热解~废盐深度净化）。

（2）热解法与炭化法合理衔接。

（3）组合为热解-裂解油气法。

（4）热解-炭化法和热解-裂解油气法会产生炭黑、可燃气体、可燃液体，必须妥善地回收和利用。

（5）研发具有流化功能的热解炉，应根据粗盐的成分、密度、粒径等物性参数， 对流化功能进行优化，包括临界流化速度、带出速度、操作气速等参数的优化，确定合适的炉体高度、气体分布等结构。化工高盐废水焚烧炉的二次燃烧室 根据《化工建设项目废物焚烧处置工程设计规范》（HG/T20706一2013）的规定， （在焚烧炉中）二次焚烧温度是指化工废物焚烧烟气从最后的焚烧补气（空气、氧气） 喷射口到余热回收装置换热面或烟道冷风引射口或急冷塔急冷水喷射口之间的焚烧温度。 根据上述规定，化工高盐废水采用焚烧法的一燃室和二燃室可以组合在一起，非化 工高盐废水可以参照。工业混盐分离： 

1、工业高盐废水蒸发过程中实现盐-盐分离，在蒸发过程中，不同盐分有不同的结 晶温度，通过控制蒸发温度实现盐-盐进行分离，由此建立的工业混盐分离装置具有短流程特点。

 2、冷冻分离工业混盐，在冷冻过程中，不同盐分有不同的结晶温度，通过控制冷 冻温度对盐-盐进行分离，由此建立的工业混盐分离装置具有短流程特点。

 3、将工业混盐溶解在水中，根据水盐体系相图的规律，通过调整水盐体系的温度、 浓度可以达到分离工业混盐的目的，根据水盐体系相图建立的工业混盐分离装置具有短流程特点。

七、分离盐分后的废水处理技术

1、深度生化处理。

2、高级化学氧化。

3、高浓度有机污染物废水生化处理和高级化学氧化装置与“蒸发-结晶-洗涤组合设 备”、“火焰向下燃烧组合设备”、“热解-炭化组合设备”联合使用，由此建立的分离盐后废水处理装置具有短流程特点。

4.污盐精制技术

（1）、多效蒸发、压汽蒸馏、多级闪蒸经结晶而制得污盐，根据无机盐结晶的特点，污盐晶体内高度纯净，采用饱和盐水或有机溶剂对污盐表面进行洗涤（搅拌洗涤、超声洗 涤），即可达到污盐精制的目的。 （2）、采用热解法并控制供氧，使附着在盐上的有机物在不被熔融的状态中炭化为无机碳，或被裂解为油气，进而达到污盐精制的目的。 5.注意事项： 

（1）、污盐晶体越大，其表面积越小，有利于对其进行洗涤净化，为此，在多效蒸发、 压汽蒸馏、多级闪蒸运行过程中应创造条件，尽可能制得较大晶体的粗盐；根据经验，为多效蒸发、压汽蒸馏、多级闪蒸等设施配套专用结晶器，在结晶器中饱和盐水呈良好的流动状态，有利于制得较大晶体的粗盐，进而有利于粗盐的精制。

（2）、设计并建造流化床式的热解炉，应根据未必盐的成分、密度、粒径等物性参数， 对流化床尺寸进行优化，包括临界流化速度、带出速度、操作气速等参数的优化，确定合适的流化床床体高度和气体分布板。

（3）、目前，饱和盐水或有机溶剂对污盐表面进行洗涤已有工程化案例，流化床式的热解炉已有工程化成果，具备进行工程化建设的条件。八、盐-水分离、混盐分离、污盐精制组合技术 

1、多效蒸发、压汽蒸馏配套混盐分离装置和污盐洗涤装置后，即可同时完成盐-水分离、混盐分离、污盐精制。

2、火焰向下的焚烧炉配套设置污盐洗涤装置后，即可同时完成盐-水分离、污盐精 制。

 3、废水热解炉与流化床式的热解炉联合使用，即可同时完成盐-水分离、污盐精制。

4、以上组合技术中的单项技术均有工程化案例，目前尚无成熟的由不同单项技术集成的工程化案例，需要根据“集成创新”的原则，设计并建造盐-水分离、混盐分离、粗盐 精制的组合技术，这是废盐资源化技术的方向。

九、.成熟技术和设备

 1、盐-水分离技术（热力法分离盐）：

（1)多效蒸发（如：三效蒸发器）；

 (2）压汽蒸馏（如：MVR-机械蒸汽压缩）。

 2、高有机物浓度、高盐分含盐废水盐-水分离技术：

（1）火焰向下燃烧法；

（2）绝氧熔融净化污盐法；

（3）热解法（相对成熟，仍有一些问题需要解决）。

3、污盐精制技术

（1）饱和盐水或有机溶剂洗涤、精制污盐；

（2）流化床式热解-燃烧炉（相对成熟，仍有许多问题需要解决）：

（3）溶解-过滤-重结晶。

4、密切关注双极膜（双极性膜）和双极膜电渗析的应用进展情况，适时、及时地 将其引入精制废盐的资源化利用领域。

十、工业高盐废水“零排放”和资源化利用方案 如下：

1、盐-水分离技术和工艺方案：

2、混盐分离和污盐精制技术和工艺方案；

3、分离盐后的废水处理技术和工艺方案；

4、废液深度处理技术和工艺方案；

5、再生盐利用方案；

6、废水回用方案