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废水零排放提上日程 废盐资源化出路何在?

作者: 发布时间:2021-05-22 浏览次数:44

今年,国家发展改革委等10部门联合发布了《关于推进污水资源化利用的指导意见》(以下简称《指导意见》),废水零排放作为实现污水资源化利用的重要路径再被重点提及。《指导意见》提出,“实施污水收集及资源化利用设施建设、区域再生水循环利用、工业废水循环利用、农业农村污水以用促治、污水近零排放科技创新试点、污水资源化利用试点示范等重点工程”。“到2025年建成若干国家高新区工业废水近零排放科技创新试点工程”。随着环保政策不断趋严,废水零排放的热度节节攀升,零排放项目持续上马。零排放水处理技术虽然只经历了40多年的发展,但技术水平不断提升,应用领域不断拓展,目前已广泛应用于能源、化工、造纸等行业,正在不动声色地引领着工业废水处理技术的发展方向。

"废水零排放"是指工业废水经过重复使用后,将这部分含盐量和污染物高浓缩成废水全部(99%以上)回收再利用,无任何废液排出工厂。

早在上世纪七十年代,美国相关机构就提出了废水零排放的概念,并对废水零排放进行了详细的说明。本世纪初,我国专门制定了相关节水技术政策大纲,详细地对零排放技术进行了规范。

而零排放之所以备受关注,一方面在于这是必然趋势,另一方面在于难,真正的零排放项目并不多。

目前,废水“零排放”处理工艺的基本思路是使盐和水分离,得到回用水和结晶盐。对于大多数行业来说,由于废水盐分较复杂,仅靠单纯的简单蒸发来***终想实现“零固废”外排是非常困难的。由于分质分盐工艺不成熟,目前大部分企业处理高盐污水后均是得到混盐,以固废或危废暂存,不仅造成资源浪费,而且加重环保安全隐患。因此,如何将高盐废水中的盐以单质盐的形式回收并进行资源化利用,成为工业高盐废水处理研究中的重点与难点,如何进行分盐处理成为能否零排放的关键。

所谓分盐处理,即根据溶液中对应温度下各溶质溶解度的不同、利用相图理论进行盐分分离从而得到不同盐产品的过程。

分盐结晶工艺主要有2种思路:一是直接利用废水中不同无机盐的浓度差异和溶解度差异,通过在结晶过程中控制合适的运行温度和浓缩倍数等来实现盐的分离,即通常所说的热法分盐结晶工艺;二是利用氯离子和硫酸根离子的离子半径或电荷特性等的差异,通过膜分离过程在结晶之前实现不同盐之间的分离或富集,再用热法结晶过程得到固体,即膜法分盐结晶工艺。

当高盐废水中某一种盐含量占比具有较大优势时,可以考虑采用直接蒸发结晶的方式,分离回收该优势盐组分,而其余成分***终以混盐形式结晶析出。

直接蒸发结晶工艺流程简单,系统控制难度小,但无机盐回收率和杂盐产量对原水无机盐组分特征依赖度高。此外,在蒸发浓缩过程中,废水中的有机物和杂质盐组分被浓缩并残留在母液中,可能导致粗盐产品纯度低、白度差。通过洗盐等方式,可以在一定程度上提高产品盐的纯度和白度。

当废水中不存在占比较大的优势盐组分时,采用直接蒸发结晶工艺***终得到的纯盐回收率较低,杂盐产量大,固废处置费用高。为了解决这一问题,可采用硫酸钠和氯化钠分步结晶的方式,分别在较高温度下结晶得到硫酸钠,在较低温度下结晶得到氯化钠,此工艺称为盐硝联产工艺。

采用分盐结晶零排放工艺,大部分结晶盐可进行资源化再利用,解决了高含盐废水零排放工程中的混盐结晶难以资源化处理的问题。

高盐废水处置是世界性难题,我国每年产生的此类废水超过3亿立方米,由此副产的高盐危废超过千万吨,其中大部分没有得到合理处置,给生态环境带来巨大压力。当前国内处理固体危废的成本基本在3000元/吨以上,其代价甚***比前段膜浓缩、蒸发浓缩、蒸发结晶各工段成本之和还要高,形成了压在企业头上的另一座大山。

研究显示,采用传统的反渗透+蒸发技术,要实现零排放,每吨水处理成本高达9.49元,钢铁、煤炭、化工、印染等高耗水企业很难承受。“水十条”对造纸、印染、煤化工工业园区等提出了治理要求。目前来看,全国绝大部分工业园区污水处理厂没有达到要求,很重要的原因就是污水处理成本太高。

由于废水零排放项目投资和运行成本较高,导致只有少数企业引入了废水零排放相关技术,大多数企业还处于观望阶段。有先试先行的企业实践表明高含盐废水实现近零排放后,预计年节水量可达288万立方米。

若想真正的落实废水零排放,技术选择是***为关键的,高性价比的技术解决方案将成为核心竞争力。

有专家表示,从资源利用的角度来看,高盐废水处理要开发低成本工艺技术,实现高价元素回收、低价元素的转化的高值化利用,从而实现高盐废水的近零排放,实现资源利用与环境治理的双赢。

目前,寻求工程建设投入更少、处理效果更好、工艺稳定性更强、运行费用更低的高盐废水零排放工艺,同时,解决分盐资源化利用问题、探究合理的杂盐无害化、高质化处理处置工艺,已成为技术提供方和应用方共同面临的迫切需求。届时,2021世环会【国际环保展】将为大家搭建交流平台,在同期举办的第五届IWLF国际工业水领袖论坛以及水处理战略上将对废水零排放问题加以探讨。

作为环保人年度***环境综合治理平台,2021世环会【国际环保展】将于6月2-4日在上海国家会展中心精彩上演。本届展会拥有15万平米展示规模,聚集1,600家环境企业,展示32,000件环保设备,覆盖综合治理、水、大气、智慧环保、环境监测、资源再生、土壤、噪声8大环境污染治理领域,已成为全球超大规模的世界环保博览会平台。针对废水零排放这一热点,与会企业也纷纷“摩拳擦掌”,整装待发。现阶段,开发或引进零排放技术,主动占据零排放市场,或将取得未来零排放市场的优势。


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