1000m?天冶炼高盐废水零排处理方案的成本分析（一）

000m?/天冶炼高盐废水零排处理方案的成本分析（一）

针对1000 m?/d冶炼高盐废水（典型水质：TDS 30,000–50,000 mg/L，COD 1,500–3,000 mg/L，硬度 800–1,500 mg/L）的零排放系统（预处理+膜浓缩+MVR+结晶分盐）进行运行成本分析。依据行业实际工程数据及技术经济研究，分项计算如下：

一、工艺路线概述

1.预处理单元：混凝沉淀+化学软化+超滤（UF），去除悬浮物、硬度及部分COD

2.膜浓缩单元：纳滤（NF）分盐 + 反渗透（RO）/电渗析（ED）初级浓缩

3.蒸发单元：MVR机械蒸汽再压缩蒸发器，深度浓缩至TDS >200,000 mg/L

4.结晶分盐单元：冷冻结晶（Na?SO?） + 蒸发结晶（NaCl），实现盐资源化

二、运行成本分项分析（按吨水计）

1. 电力消耗（占比约50–60%）

预处理：0.8–1.2 kWh/m?（泵、搅拌设备）

膜浓缩：

纳滤（NF）：1.5–2.0 kWh/m?

反渗透（RO）：3.5–4.5 kWh/m?（高压泵能耗主导）

电渗析（ED）：1.2–1.8 kWh/m?（可选替代RO高浓段）

MVR蒸发：22–28 kWh/m?（压缩机主耗电）

结晶系统：2.0–3.0 kWh/m?（离心机、循环泵）

合计：30–35 kWh/m?，按电价0.65元/kWh计 → 19.5–22.75元/m?

2. 蒸汽消耗（MVR辅助热源，占比10–15%）

MVR系统需补充蒸汽量：15–20 kg/m?（初始启动或高浓度阶段）

蒸汽成本按100元/吨计 → 1.5–2.0元/m?

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3. 药剂消耗（占比20–25%）

预处理药剂：

石灰（除硬）：1.5–2.0 kg/m?，单价0.3元/kg → 0.45–0.6元/m?

纯碱（除钙镁）：0.3–0.5 kg/m?，单价2.0元/kg → 0.6–1.0元/m?

阻垢剂/絮凝剂：0.05–0.1 kg/m?，单价50元/kg → 2.5–5.0元/m?

膜清洗药剂：柠檬酸/次氯酸钠，0.5–1.0元/m?

结晶系统消泡剂：0.3–0.5元/m?

合计：5.0–8.0元/m?

4. 人工与维护成本（占比5–8%）

人工：需3名操作员，月薪8,000元/人 → 摊至吨水约 0.8元/m?

设备维护：膜更换（3–5年周期）：摊薄至 1.0–1.5元/m?

机械维修保养：0.5–1.0元/m?

合计：2.3–3.3元/m?

5. 杂盐处置成本（负收益，依赖分盐效率）

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分盐后杂盐产量：约5–8%（未回收盐分及有机物渣）

杂盐处置费：按危废处置价1,000元/吨计 → 5.0–8.0元/m?6. 结晶盐收益（抵扣项）

硫酸钠（Na?SO?）：回收率≥90%，纯度98.5%，售价300元/吨 → 收益 1.5–2.0元/m?

氯化钠（NaCl）：回收率≥85%，纯度99.0%，售价500元/吨 → 收益 2.0–3.0元/m?

净收益：–3.5––5.0元/m?（即抵扣后成本减少3.5–5.0元）

三、总运行成本及敏感性分析

1. 基础情景计算（单位：元/m?）

成本项目	单位成本	日成本（千元/d）	占比
电力消耗	20.0	20.0	54.3%
蒸汽补充	1.8	1.8	4.9%
药剂消耗	6.5	6.5	17.7%
人工与维护	2.8	2.8	7.6%
杂盐处置	6.5	6.5	17.7%
小计（未扣收益）	37.6	37.6	100%
结晶盐收益抵扣	–4.0	–4.0	—
综合运行成本	33.6	33.6	—

2. 敏感性变量影响

（1）.电价波动：每上涨0.1元/kWh，总成本增加+2.8元/m?

（2）.杂盐处置费：若涨至3000元/吨（严控区域），成本升至 45.1元/m?

（3）分盐效率提升：盐回收率>95%时，收益可再抵扣2.0元/m?

四、技术经济优化建议

1.分盐工艺优选：采用“纳滤预分盐+冷冻/蒸发结晶”组合，杂盐率降至<5%，降低处置成本

2.能源回收：

VR系统增加段间余热回收，降低电耗至18–22 kWh/m?；

膜浓缩段用PX能量回收装置，节能30%；

3.药剂替代：

以PESA（聚环氧琥珀酸）替代传统阻垢剂，减少40%药剂费；

4.盐产品增值：

提纯至电子级NaCl（纯度>99.5%），售价可超1000元/吨。

五、总结

    按1000 m?/d规模测算，冶炼高盐废水零排放系统综合运行成本约 33.6元/m?，其中电力与杂盐处置占主导（>70%）。膜法分盐+高效MVR 为核心降本路径，在盐资源化收益支撑下，可显著缩短投资回收期（通常5–8年）。实际成本需根据水质波动（如COD、重金属含量）及地域能源价格进一步校核。