高盐高浓度废水处理技术 “九三大阅兵” 各类技术方阵协同作战，共克环保领域“硬骨头”

高盐高浓度废水处理技术 “九三大阅兵” 各类技术方阵协同作战，共克环保领域“硬骨头”

中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年，2025年9月3日将举行盛大阅兵式。作为环保水务领域的头部公众号，我们也将工业高盐高浓度废水的处理技术比作一场 “九三大阅兵” 式的技术大检阅。各类技术如同受阅方阵，各司其职，协同作战，共同攻克环保领域的“硬骨头”。

? 高盐高浓度废水：环保领域的“顽固强敌”高盐高浓度废水（TDS > 35,000 mg/L，COD > 5,000 mg/L）堪称工业废水处理中的“顽固强敌”。它们通常来自煤化工、制药、农药、石油炼制、海水利用等行业，具有腐蚀性强、成分复杂、难生物降解等特点，传统生化法对其几乎束手无策。

? 技术阅兵式：核心工艺方阵:

1. 预处理方阵：侦察兵与先遣队:

（1）核心使命：去除悬浮物、硬度、重金属等，为后续深度处理扫清障碍，防止结垢和污染。

（2）技术装备：化学软化：投加石灰、纯碱、氢氧化钠等，有效去除钙、镁、硅等结垢离子。

（3）高级氧化（如催化臭氧氧化）：利用产生的羟基自由基（·OH）攻击破坏大分子有机物，提高废水可生化性或降低后续处理负荷。滨化集团专利即采用此技术作为催化湿式氧化的前置预处理。

（4）技术难点：药耗高、污泥产量大；高级氧化过程反应条件控制（如pH、催化剂活性）要求苛刻，成本较高。

2. 膜浓缩方阵：特种分离部队

（1）核心使命：高效脱盐、浓缩减量，大幅降低蒸发结晶单元的负荷和能耗，是ZLD（零液体排放）系统的核心。

（2）技术装备：碟管式反渗透（DTRO）：擅长处理高COD、高硬度、高含盐废水，抗污染能力强，浓缩极限可达TDS 180,000 mg/L。

（3）电渗析（ED/EDR）：利用电场力驱动离子通过选择性离子交换膜，适合高盐低有机物废水的深度浓缩，浓缩极限可达TDS 300,000 mg/L，且能耗相对较低。

（4）纳滤（NF）：“分盐先锋”，能有效分离二价离子（如SO???）和一价离子（如Cl?），为后续资源化回收高品质盐产品（如硫酸钠、氯化钠）奠定基础。

（5）技术难点：膜污染与结垢：有机物、胶体、无机盐等均可能导致膜污染，需精密预处理和定期化学清洗，增加运维成本。

（6）高盐耐受性：常规RO膜在TDS>100,000 mg/L时脱盐率急剧下降，需选用特种膜。分盐精度：纳滤膜对一、二价离子的分离因子有限，影响回收盐的纯度。

表：主要膜浓缩技术特点对比

 

技术类型	适用场景	浓缩极限 (TDS)	核心优势	主要局限性
碟管式反渗透 (DTRO)	高COD、高硬度废水	180,000 mg/L	抗污染性强，流道宽	能耗高 (6–10 kWh/m?)
电渗析 (ED/EDR)	高盐低有机物废水	300,000 mg/L	耐高盐，能耗相对较低	需预处理防止结垢
纳滤 (NF)	分盐预处理	80,000 mg/L	高效分离二价/一价离子	易受有机物污染
正渗透 (FO)	高COD、热敏性废水	200,000 mg/L	低能耗，抗污染性好	汲取液回收成本高

3. 蒸发结晶方阵：重装攻坚部队

（1）核心使命：对膜浓缩后的浓盐水进行最终固化，实现彻底的“零排放”和盐分资源化。

（2）技术装备：机械蒸汽再压缩（MVR）：能效高手，将二次蒸汽压缩升温后作为热源再利用，大幅降低新鲜蒸汽消耗，是主流节能蒸发技术。

（3）多效蒸发（MED）：传统成熟技术，通过多次利用蒸汽的潜热，效能优于单效蒸发，但通常不如MVR节能。

（4）技术难点：能耗极高：即便是MVR，电耗依然可观，是ZLD系统主要的运行成本所在。

（5）设备腐蚀与结垢：高温、高盐、高腐蚀环境下，对设备材质（如钛材、高级不锈钢）要求极高，投资成本高。

（6）结晶控制：要得到纯净、可外售的盐晶体（如NaCl、Na?SO?），而非杂盐，需要精确控制结晶过程和高效的分盐预处理（如NF）。

4. 资源化与能源化方阵：后勤与战利品处理部队

（1）核心使命：变废为宝，将处理过程中的废物转化为有价值的资源，提升项目经济性。

（2）技术装备：分质结晶：通过纳滤分盐和冷冻结晶等工艺，分别回收硫酸钠和氯化钠等工业盐，杂盐率可降至5% 以下。

（3）双极膜电渗析（BMED）：将盐（如NaCl）转化为酸（HCl）和碱（NaOH），回用于生产工艺，实现闭环循环。

（4）电解制氢：创新前沿。兖矿能源新专利探索利用电解高盐废水制氢，并巧妙耦合余热利用制淡水和分盐，极大节约能源，开辟了新路径。

? 技术难点与核心要点深度解读 ：

1. 能耗之困：ZLD的经济性瓶颈    高盐废水处理的核心矛盾在于巨额能耗与处理成本。蒸发1吨水消耗的电能可观。破局之道在于：   

（1）极致浓缩减量：通过“NF+DTRO+EDR”组合拳，将水尽可能多地回收，使最终进入蒸发器的水量最小化。   

（2）能量集成与回收：采用MVR、高效换热器、热泵技术回收过程余热。兖矿能源的“电解制氢余热利用”是能量集成创新的典范。   

（3）工艺优化与智能控制：利用AI算法、数字孪生技术优化系统运行参数（压力、流量、回收率），在最佳效率点运行。

2.结垢与污染：系统稳定性的“拦路虎”

无机结垢、有机污染和生物污堵贯穿始终。应对策略包括：

（1）精准预处理：根据水质“对症下药”，如高级氧化破络、化学软化除硬、抗氧化污染药剂投加。

（2）抗污染膜材料：开发应用石墨烯改性膜、陶瓷膜等新型材料，提升膜元件的耐受性和寿命。

（3）智能清洗策略：基于在线传感器（SDI、浊度）和AI预测，实现精准预警和清洗，减少药剂消耗和停机时间。 

3.资源化：从“成本中心”迈向“价值中心”

单纯追求达标排放经济压力巨大。必须将废水视为“资源错位的原料”。分盐是前提：无分盐，不资源化。必须通过NF等技术实现盐的初步分离，才能得到有价值的产品盐。多元化回收：不仅回收水，还要瞄准盐、酸、碱（BMED）、甚至氢能（电解）等更高价值产品。政策驱动：依赖环保税、排污许可、资源综合利用退税等政策杠杆，提升企业投资ZLD和资源化的积极性。

? 未来发展趋势：

1.材料创新：石墨烯膜、陶瓷纳滤膜（耐酸碱、耐高温）等高性能抗污染膜材料是研发热点，旨在提升通量、延长寿命。

2.工艺耦合：趋势是深度集成化，如“NF分盐 + ED极限浓缩 + MVR结晶”组合工艺，或“FO正渗透 + MD膜蒸馏”耦合技术，以发挥各自优势，降低整体能耗。

3.智能化与数字化：AI智能加药、数字孪生系统用于模拟和优化运行、预测性维护将成为标准配置，极大提升系统稳定性和经济性。

4.能源协同：更多探索将ZLD系统与可再生能源（光伏、风能）、工业余热、低谷电价相结合，进一步降低运行成本。

5.高端资源回收：从高盐废水中提取锂、铷、铯等稀有战略金属将成为新的技术制高点和利润增长点。

总结     

处理工业高盐高浓度废水，犹如一场艰苦的战役。没有一种技术可以单打独斗取胜，必须像阅兵式一样，让预处理、膜浓缩、蒸发结晶、资源化四大方阵精密配合、协同作战。其技术核心在于前端最大化减量化、过程能量极致优化、末端废物资源化。未来的胜利，必将属于那些能够集成创新技术、实现能源与资源高效回收，并借助数字化智能手段将系统运行到极致的企业和项目。