高盐废水处理工艺流程｜高盐废水处理案例

高盐废水是工业水污染治理中的“硬骨头”，其来源、特性、危害、治理难点与解决方案，以及可复制推广的工程案例，可概括为以下五大板块：

一、行业来源与水质特点
高盐废水并非单一行业“特产”，而是遍布于煤化工、石油化工、制药、农药、染料、印染、制革、冶金、海产品加工、海水淡化、罐头食品等流程。共性在于：盐的质量分数≥3.5%，TDS 动辄 3×10⁴～1×10⁵ mg/L；离子以 Na⁺、Ca²⁺、Cl⁻、SO₄²⁻ 为主，同时夹带高 COD、苯系物、重金属甚至放射性物质；腐蚀性强、生物抑制性高、色度深、异味重

二、环境危害

生态毒性：高渗透压使鱼类、浮游生物脱水死亡，破坏水体食物链；

土壤盐渍化：灌溉后 Na⁺置换土壤胶体中的 Ca²⁺、Mg²⁺，导致板结、肥力下降；

资源浪费：废水中 NaCl、Na₂SO₄、NaNO₃ 等本是化工原料，直排等于“把盐矿倒入河里”；

设备损害：高氯离子对不锈钢点蚀速率可提高 1～2 个数量级，增加泄漏风险

三、治理难点

生物法“望盐兴叹”：盐度>2% 时，普通活性污泥比呼吸速率下降 70% 以上，硝化菌几乎停摆；

膜法“堵得快”：反渗透需要 6～8 MPa 操作压力，高压泵电耗 6～10 kWh·m⁻³，且有机-无机协同污染造成膜寿命<6 个月；

热法“烧不起”：传统四效蒸发吨水蒸汽耗量 0.35 t，煤价 900 元/t 时，仅蒸汽成本就达 315 元/t 水；

结晶盐“卖不掉”：混盐含重金属、有机物，被危废名录“点名”，出路受限，堆存费用 1500～3000 元/t

四、针对性技术路线

分盐-资源化思路：先通过纳滤把 Na₂SO₄ 与 NaCl 分离，再分别蒸发结晶，得到工业级无水硫酸钠和氯碱用盐，变危废为产品；

高效节能蒸发：MVR（机械蒸汽再压缩）把二次蒸汽压缩升温 8～10 ℃后回用，比多效蒸发节汽 40%，比单效节汽 70%，电耗折合标煤 <30 kg·t⁻¹ 水；

低温冷冻结晶：利用共晶原理在 −5～−10 ℃ 同步析出冰与盐，电耗 <15 kWh·m⁻³，适用于高硫酸钠体系，可避开蒸发器结垢；

双极膜电渗析（BMED）：把 NaCl “拆”成 2 mol·L⁻¹ 的 HCl 与 NaOH，就地回用于调节 pH 或再生树脂，实现“盐-酸-碱”闭路；

耐盐生物强化：采用嗜盐菌-固定化载体-MBR 组合，可在 5%～8% 盐度下保持 0.08 kgNH₃-N·(kgVSS·d)⁻¹ 的硝化速率，先降解 COD 再进蒸发，降低蒸发负荷 30% 以上

五、经典工程案例
案例1：山东某煤化工园区 120 m³·h⁻¹ 高盐废水零排放
背景：水煤浆气化黑水经混凝沉淀后，TDS 45 000 mg·L⁻¹，COD 3 200 mg·L⁻¹，Na⁺-Cl⁻-SO₄²⁻ 型，原水温度 55 ℃。
工艺路线：软化沉淀→陶瓷超滤→高压反渗透（HPRO）→纳滤分盐→MVR 蒸发结晶 Na₂SO₄→双效蒸发结晶 NaCl→杂盐干化。
关键设备亮点：

陶瓷膜取代有机超滤，通量 580 L·(m²·h)⁻¹，耐氯腐蚀，寿命>10 年；

进口 16 MPa 海水膜在 60 bar 下运行，回收率 55%，膜寿命 18 个月；

MVR 采用三级离心压缩机，蒸发量 18 t·h⁻¹，COP 值 3.8，吨水综合电耗 28 kWh；

分盐后 Na₂SO₄ 纯度 97.5%，达到 GB/T 6009-2014Ⅱ类标准，外卖价 420 元/t；NaCl 纯度 99.1%，供园区氯碱装置自用。
运行效果：2019 年投运至今，系统可用率>95%，年回收硫酸钠 1.9 万 t、回用水 96 万 t，节约新鲜水取水费 768 万元，杂盐减量 92%，由危废转为一般固废，综合运行成本 18.6 元·t⁻¹ 水，三年收回全部投资

案例2：江苏某原料药厂 800 m³·d⁻¹ 高盐高有机废水
背景：头孢合成废水，TDS 6.2%，COD 18 000 mg·L⁻¹，含乙酸丁酯、DMF、微量钯。
工艺路线：Fe-C 微电解→Fenton 氧化→耐盐 MBR→RO 浓缩→BMED 制酸碱→低压蒸发制盐。
关键设备亮点：

Fe-C 床铁碳比 3:1，曝气强度 6 m³·(m²·h)⁻¹，COD 去除 35%，B/C 由 0.12 提至 0.35；

MBR 内置改性 PVDF 帘式膜，盐度耐受 8%，MLSS 维持 15 g·L⁻¹，COD 稳定<300 mg·L⁻¹；

BMED 膜堆 200 对，电流密度 800 A·m⁻²，产酸浓度 2 mol·L⁻¹ HCl、产碱浓度 2 mol·L⁻¹ NaOH，年回用酸、碱各 1 800 t，节省采购费 260 万元；

蒸发器采用负压 65 ℃低温蒸发，冷凝水 COD<30 mg·L⁻¹，回用于循环冷却水补水。
运行效果：2021 年投产，废水全部回用，实现“零排放”；头孢类产品单位水耗由 28 t·t⁻¹ 降至 3.5 t·t⁻¹，年节约水费 110 万元；BMED 产酸碱替代外购，年降本 260 万元；因取消排污口，企业获评“绿色工厂”，产品出口欧盟享受关税减免 2%，年增利 600 万元

案例3：内蒙古某能源公司 1 500 m³·d⁻¹ 高硫酸钠废水
背景：天然气净化脱硫剂再生废水，TDS 12%，Na₂SO₄ 占比 75%，冬季最低 −20 ℃。
工艺路线：预冷→冷冻结晶（−8 ℃）→冰晶融水回用→离心分离 Na₂SO₄·10H₂O→热熔蒸发无水 Na₂SO₄。
关键设备亮点：

冷冻器采用刮壁式结晶釜，夹套乙二醇制冷，传热系数 350 W·(m²·K)⁻¹，冰晶平均粒径 0.4 mm，夹带率<1%；

三相分离器利用水-盐-冰密度差连续排料，能耗 12 kWh·m⁻³，比同规模 MVR 节电 55%；

无水硫酸钠产品白度 88，达到 GB/T 6009-2014Ⅰ类标准，外卖价 520 元/t。
运行效果：2022 年建成，年回收无水硫酸钠 2.3 万 t，产值 1 200 万元；冰晶融水 42 万 t·a⁻¹ 全部回用于脱硫溶液配制，实现生产用水“零外采”；因省去蒸发器，投资比 MVR 方案低 30%，在北方高寒地区形成“天然冷能+盐资源化”示范

综上，高盐废水治理已从“被动达标”走向“分盐+资源化+冷-热-膜耦合”的主动利用阶段。企业根据自身盐型、热价、电价、产品销路，选择“膜分盐+节能蒸发”或“冷冻+热熔”或“BMED 制酸碱”等组合，不仅能把环保账算平，还能把“废水盐”变成“摇钱树”，真正实现环境效益与经济效益双赢。