高盐废水处理方法｜高盐废水处理案例｜高盐废水处理工艺

一、高盐废水的来源行业（概述性列举）

高盐废水主要来自一些在生产过程中大量使用酸、碱、盐或产生浓缩盐水的行业，常见的包括但不限于：

煤化工与煤制油、煤制烯烃、煤制甲醇等（煤气化洗涤水、黑水、催化剂废水等）

石油化工与炼油（脱硫废水、催化裂化废水、酸碱中和盐水等）

化工及精细化工（农药、染料、医药中间体、合成树脂、无机盐生产等）

制药行业（化学合成原料药、发酵提取废水，高盐、高COD、高氨氮）

电力与热电（湿法烟气脱硫废水、循环冷却系统高浓缩倍率排水）

金属冶炼与表面处理（电镀、酸洗、电解、钝化等产生的含重金属、高盐废水）

印染与纺织（染整过程中大量盐促染，排放高盐高色度废水）

皮革、造纸、垃圾渗滤液处理厂浓水、海水淡化浓水等

不同行业高盐废水的具体离子组成差异较大，但总溶解固体TDS一般≥1%（≥10000 mg/L），部分可达3%～20%甚至更高。

二、高盐废水的主要特点与危害

1. 主要特点（总体概述）

含盐量高：以NaCl、Na₂SO₄、NaNO₃等为主，TDS≥1%，有的达到3%～20%，渗透压极高。

成分复杂：常同时含有机物（COD几千到十几万mg/L，部分为难降解、有毒有机物）、氨氮、重金属、氟、硅、油类等。

水质波动大：不同批次、不同生产装置的废水盐度和组成变化较大，给稳定处理带来困难。

腐蚀与结垢倾向强：高浓度Cl⁻造成腐蚀，Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻、SiO₂等在膜或蒸发器表面易结垢。

对生物系统抑制明显：高盐度抑制微生物活性，导致常规生化处理效率下降甚至失灵。

2. 主要危害（环境和生态）

直接排入水体，会使江河湖泊矿化度显著升高，水生生物大量死亡，破坏水生态系统。

灌溉或渗漏进入土壤，导致土壤盐碱化，影响作物生长，长期会造成土地退化。

高盐往往伴随难降解有机物和有毒物质，易形成黑臭水体，甚至通过淋溶污染地下水。

未经处理或处理不达标排放，会使企业面临更严的环保监管与处罚，也损害公众形象。

三、高盐废水处理的难点（总体归纳）

高渗透压和高盐度限制了反渗透等膜技术的应用范围，浓缩倍数提高后能耗和投资急剧上升。

无机盐、硬度、硅、氟等容易在膜和蒸发器表面形成结垢，降低通量、增加清洗频率和运行成本。

高盐环境抑制微生物活性，传统生化处理效率大幅下降，需要耐盐菌或强化预处理，系统容积和曝气能耗增加。

高盐高COD条件下，高级氧化、蒸发等过程的能耗、药剂消耗较高，运行成本普遍偏高。

传统“蒸发结晶”路线往往产出大量成分复杂的“混盐”，遇水易溶且含有有机物和重金属，只能按危废处置，处置成本高达约3000元/吨，成为企业沉重负担。

要真正实现“近零排放”，需要多段工艺耦合，系统复杂、集成难度大，对设计、运维水平要求高。

四、针对高盐废水的处理思路与技术路线（概述性说明）

总体思路通常是“先降负荷、再浓缩、后资源化/无害化”，即：预处理（去油、去硬、去COD、调节pH等）→ 膜浓缩/电渗析等减量化 → 蒸发结晶/分盐结晶 → 水回用、盐资源化或危废处置。

预处理与软化：

通过石灰/纯碱软化、离子交换、高效除硬过滤（NMF）等技术降低钙镁硬度、硅、氟等，减轻膜和蒸发器的结垢风险。

对含重金属废水采用硫化沉淀等化学沉淀，并配合混凝沉淀、过滤，保证后续单元进水稳定。

生化与高级氧化：

对可生化性较好的高盐废水，采用耐盐菌强化生化工艺，通过驯化提高对盐度的耐受能力。

对难降解有机物，采用臭氧催化氧化、芬顿、电催化氧化等提高B/C比，降低后续膜和蒸发的有机负荷。

膜分离与浓缩：

超滤（UF）/陶瓷膜截留胶体和悬浮物，保护后续反渗透；反渗透（RO）实现深度脱盐，将中低盐度水浓缩至约6～8%TDS。

中高压反渗透（HPRO/HSRO）及特殊抗污染、高浓缩膜可将浓水进一步浓缩至10～12%TDS，减少蒸发量。

纳滤（NF）用于分盐，利用对不同价态离子的选择性，实现Cl⁻/SO₄²⁻等分质，为高纯盐回收创造条件。

蒸发结晶与分盐：

多效蒸发和MVR（机械蒸汽再压缩）蒸发实现高倍浓缩，MVR通过压缩机重复利用二次蒸汽，能耗显著低于多效蒸发。

分盐结晶：热法分盐结晶（盐硝联产、低温结晶）和膜法分盐（NF+蒸发），将NaCl和Na₂SO₄等分离结晶，使产品盐达到工业级标准。

针对混盐母液，采用低温干化、母液干化等进一步减量，尽量减少危废产生。

电渗析与新兴膜技术：

电渗析（ED）/倒极电渗析（EDR）可用于浓水进一步浓缩和分盐，降低蒸发负荷。

双极膜电渗析可将盐转化为酸和碱，实现更高价值回收，但投资和电耗较高。

正渗透、膜蒸馏等新型膜技术在高盐减量化方面具有节能潜力，目前多处于示范与推广阶段。

整体工艺选择，需根据盐度、COD、硬度、水资源价值、副产品市场需求、土地条件等综合平衡投资与运行成本，在“达标排放—回用—零排放—资源化”之间找到最优路径。

五、典型案例一：中安联合煤化工高盐废水零排放与资源化项目

1. 项目背景与基本情况

中安联合煤化有限责任公司在安徽建设的大型煤化工项目，包括煤制170万吨/年甲醇、MTO、聚乙烯、聚丙烯等装置。生产过程产生大量高盐废水，特点是TDS高、成分复杂，含有Cl⁻、SO₄²⁻、有机物等。由于地处淮河流域，环保要求极高，企业承诺“不向淮河排放一滴污水”，必须实现高盐废水零排放与资源化利用。

项目高盐废水零排放装置设计规模360 m³/h，2019年底打通全流程并产出合格工业盐，是当前煤化工行业具有代表性的高盐零排放示范工程。

2. 处理工艺流程（文字描述）

整体采用“预处理—膜浓缩减量化—深度浓缩分盐—分质结晶”的成套技术路线。

预处理及减量化段：

废水首先经高密度沉淀池去除大部分悬浮物，再通过催化臭氧氧化降解部分难降解有机物，提高可生化性。

采用曝气生物滤池（BAF）和浸没式超滤进一步去除残留COD和胶体，保护后续膜系统。

离子交换树脂深度软化，配合反渗透系统实现初步脱盐与浓缩，RO产水回用于生产，浓水进入下一阶段。

深度浓缩与分盐段：

中、高压反渗透进一步浓缩高盐废水，减少进入蒸发单元水量。

通过高效除硬过滤（NMF）耦合催化臭氧氧化、超滤、纳滤，实现深度除硬、除硅、除氟以及Cl⁻/SO₄²⁻分质：纳滤浓水富含硫酸根、纳滤淡室以氯离子为主。

纳滤浓水和淡水分别进入各自的五效蒸发分盐系统进行结晶。

分质结晶与资源化：

采用双五效强制循环真空蒸发技术，盐侧五效并流、硝侧五效逆流，保证长期稳定运行和高结晶盐品质。

分别结晶得到工业级硫酸钠和氯化钠，少量母液干燥后作为杂盐外运处置。

各段蒸发冷凝水全部回用于循环水等生产系统，实现高盐水回收率97～98%。

3. 主要设备与工艺优点说明

高效除硬过滤（NMF）：

实现钙、镁、硅、氟等多重污染物协同去除，溶硅去除率>70%，氟去除率>50%，显著降低膜和蒸发器结垢风险。

与传统化学软化相比，污泥量少、自动化程度高。

催化臭氧氧化系统：

在高盐环境下仍能高效降解难降解有机物，降低COD和色度，为膜和蒸发提供良好进水条件。

超滤与多级反渗透/高压反渗透：

采用浸没式超滤结合中高压RO，实现多级浓缩，最大限度减少进入蒸发段的水量，降低投资和能耗。

膜系统自动化程度高，通量稳定，清洗周期合理，运维管理相对简单。

纳滤分盐与双五效蒸发结晶：

纳滤对Cl⁻/SO₄²⁻选择性分离，使后续结晶得到较为单一的NaCl和Na₂SO₄，提升盐产品纯度和附加值。

双五效强制循环真空蒸发器采用盐侧并流、硝侧逆流的优化配置，降低结垢风险，提高热效率，延长连续运行周期。

蒸发器采用耐腐蚀材质（钛材或高级不锈钢），在高Cl⁻环境中使用寿命长。

全流程集成与自动控制：

通过DCS/PLC系统实现各单元联锁控制，实时监控电导率、流量、温度等参数，保证系统安全稳定运行。

模块化设计便于扩建与改造，适应负荷波动。

4. 最终处理效果

水回用：高盐水回收率长期稳定在97～98%，约220～228 m³/h回用于循环水和生产用水，基本实现污水“零排放”。

盐资源化：氯化钠和硫酸钠两种工业盐产品回收率≥75%，纯度满足相关工业标准，可作为优质化工原料外销。

排污减量：少量杂盐母液干化后处置，混盐减量率很高，大幅降低危废外委处置量。

5. 给企业带来的效益

经济效益：

每年外销工业盐直接效益约741.7万元，同时避免原先混盐按危废处置的高额费用，综合间接经济效益可达约8952万元/年，成为企业新的利润增长点。

水资源回用显著降低新鲜水取水成本，缓解当地水资源紧缺矛盾。

环保与社会效益：

彻底杜绝生产废水外排，减轻对淮河流域水环境影响，树立“绿色煤化工”形象，获得国家鼓励目录入选和行业认可。

副产高纯工业盐替代部分原料，有利于区域循环经济和资源节约。

管理与品牌效益：

项目运行稳定、自动化程度高，减少了人工操作强度，提高环保设施运行可靠性。

成为国家鼓励的工业节水工艺后，为企业后续项目建设和政策争取带来更大空间。

六、典型案例二：煤化工高盐废水零排放（内蒙古蒙大新能源化工基地）

1. 项目背景与基本情况

内蒙古蒙大新能源化工基地年产50万吨工程塑料项目，地处水资源紧缺且生态脆弱的鄂尔多斯地区，缺乏自然纳污水体，必须对废水“零排放”。项目高盐废水主要来源包括污水处理站达标废水、循环水场排污水、脱盐水及冷凝液精制装置排污水，合并后设计水量约550 m³/h。

由于直接采用蒸发塘或多效蒸发投资和运行成本过高，项目采用了“膜法高倍浓缩减量 + 蒸发 + 蒸发塘”的综合方案，以尽量降低进入蒸发装置和蒸发塘的水量。

2. 处理工艺流程（文字描述）

整体工艺分为预处理工段、膜处理工段和浓盐水处理工段。

预处理工段：

三股废水汇入回用水调节池，以稳定水质和水量。

采用石灰乳软化，加入PAC、PAM进行混凝沉淀，去除大部分硬度和悬浮物。

上清液进入V型滤池过滤，进一步降低浊度，保护后续膜系统。

膜处理工段：

预处理出水全部进入超滤单元，去除胶体和细小悬浮物。

部分超滤出水进入反渗透系统进行脱盐，反渗透淡水与剩余超滤出水混合后回用于循环水系统，实现水资源回用。

浓盐水处理工段：

RO浓水进入浓盐水反渗透膜装置进一步浓缩，再经超级再浓缩膜（SCRM）高倍浓缩。

SCRM采用振动膜技术，通过高频振动在膜表面产生高剪切力，减缓浓差极化与结垢，可处理已浓缩10倍以上、盐质量分数接近2%的高TDS浓水。

浓盐水工段产水同样回用于循环水，浓水进入多效蒸发器进一步浓缩，蒸发冷凝水用于循环水补水，最终浓盐水排往蒸发塘晒干。

3. 主要设备与工艺优点说明

石灰软化 + V型滤池预处理：

有效去除钙、镁硬度和部分硅，降低膜和蒸发器结垢倾向；V型滤池运行稳定，出水浊度满足膜进水要求。

超滤 + 反渗透组合：

超滤作为RO前处理，显著减轻RO污染，延长化学清洗周期。

采用部分水经RO、部分水直接混合回用的策略，既保证回用水水质，又尽量减少RO规模，降低投资与运行压力。

振动膜SCRM装置：

振动膜通过剪切扰动缓解浓差极化和结垢，可处理高盐、高硬度、高硅的复杂废水，保持较高通量。

相较于传统卷式RO多级浓缩，SCRM在更高TDS条件下仍能有效运行，显著减少进入多效蒸发的水量，降低蒸发段投资和能耗。

多效蒸发 + 蒸发塘组合：

在高倍浓缩后，蒸发器处理的负荷大幅减少，蒸汽耗量和设备规模明显降低，运行成本下降。

对于地处干旱、土地资源相对充裕的项目，蒸发塘作为末端进一步减量手段，可在保证环境安全前提下，减少投资压力。

4. 最终处理效果

水资源回用：通过多级膜浓缩，大部分水作为回用水进入循环水系统，回用率显著提高，企业新鲜水取水量大幅下降。

高盐废水量显著削减：SCRM进一步浓缩后，进入多效蒸发和蒸发塘的水量大大减少，降低了蒸发系统规模与能耗。

排污方式改变：最终浓盐水以蒸发塘晒干方式处置，实现“零液态排放”，避免了废水外排对当地水体的污染。

5. 给企业带来的效益

投资和运行成本优化：通过膜法高倍浓缩大幅降低蒸发装置负荷，减少一次性投资和长期运行成本，适应企业经济效益要求。

环保合规：在缺乏纳污水体地区实现废水零排放，满足国家和地方环保要求，避免因废水排放带来的限产、停产风险。

水资源保障：极大提高水回用率，缓解煤化工项目在缺水地区的水资源瓶颈，支撑企业持续稳定生产。

示范效应：该工艺为同类煤化工项目在干旱地区实现高盐废水零排放提供了可复制的技术路径，在行业内具有较好的示范和推广价值。

七、总体对比与启示（概述性总结）

从以上两个案例可以看出，煤化工等高盐废水处理正从简单的“达标排放”和“混盐外委”向“近零排放、分盐资源化”方向发展。中安联合项目以“预处理—中高压反渗透—纳滤分盐—双五效分质结晶”实现高水回收率和工业盐资源化，经济效益和环境效益突出；内蒙古蒙大项目则通过“软化—超滤—RO—SCRM振动膜—多效蒸发—蒸发塘”的路径，显著削减蒸发水量，在缺水地区实现零液态排放，投资与运行成本相对可控。

两者在技术选择上既有共性——都强调强化预处理、多级膜浓缩、高效蒸发和系统集成——又有差异，重点在于是否强调分盐资源化与末端蒸发塘的取舍。对企业而言，高盐废水处理工艺设计需结合自身水质、地域条件、环保政策和资源化需求，在“达标排放—回用—零排放—资源化”之间找到平衡，通过多技术协同实现环境合规、成本可控和资源增值的综合目标。