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廢水零排放提上日程 廢鹽資源化出路何在?
發(fā)布時間:2021-05-22   瀏覽:3671次
廢水零排放提上日程 廢鹽資源化出路何在?

今年,國家發(fā)展改革委等10部門聯(lián)合發(fā)布了《關于推進污水資源化利用的指導意見》(以下簡稱《指導意見》),廢水零排放作為實現(xiàn)污水資源化利用的重要路徑再被重點提及?!吨笇б庖姟诽岢?,“實施污水收集及資源化利用設施建設、區(qū)域再生水循環(huán)利用、工業(yè)廢水循環(huán)利用、農(nóng)業(yè)農(nóng)村污水以用促治、污水近零排放科技創(chuàng)新試點、污水資源化利用試點示范等重點工程”?!暗?025年建成若干國家高新區(qū)工業(yè)廢水近零排放科技創(chuàng)新試點工程”。隨著環(huán)保政策不斷趨嚴,廢水零排放的熱度節(jié)節(jié)攀升,零排放項目持續(xù)上馬。零排放水處理技術雖然只經(jīng)歷了40多年的發(fā)展,但技術水平不斷提升,應用領域不斷拓展,目前已廣泛應用于能源、化工、造紙等行業(yè),正在不動聲色地引領著工業(yè)廢水處理技術的發(fā)展方向。

"廢水零排放"是指工業(yè)廢水經(jīng)過重復使用后,將這部分含鹽量和污染物高濃縮成廢水全部(99%以上)回收再利用,無任何廢液排出工廠。

早在上世紀七十年代,美國相關機構就提出了廢水零排放的概念,并對廢水零排放進行了詳細的說明。本世紀初,我國專門制定了相關節(jié)水技術政策大綱,詳細地對零排放技術進行了規(guī)范。

而零排放之所以備受關注,一方面在于這是必然趨勢,另一方面在于難,真正的零排放項目并不多。

目前,廢水“零排放”處理工藝的基本思路是使鹽和水分離,得到回用水和結晶鹽。對于大多數(shù)行業(yè)來說,由于廢水鹽分較復雜,僅靠單純的簡單蒸發(fā)來***終想實現(xiàn)“零固廢”外排是非常困難的。由于分質(zhì)分鹽工藝不成熟,目前大部分企業(yè)處理高鹽污水后均是得到混鹽,以固廢或危廢暫存,不僅造成資源浪費,而且加重環(huán)保安全隱患。因此,如何將高鹽廢水中的鹽以單質(zhì)鹽的形式回收并進行資源化利用,成為工業(yè)高鹽廢水處理研究中的重點與難點,如何進行分鹽處理成為能否零排放的關鍵。

所謂分鹽處理,即根據(jù)溶液中對應溫度下各溶質(zhì)溶解度的不同、利用相圖理論進行鹽分分離從而得到不同鹽產(chǎn)品的過程。

分鹽結晶工藝主要有2種思路:一是直接利用廢水中不同無機鹽的濃度差異和溶解度差異,通過在結晶過程中控制合適的運行溫度和濃縮倍數(shù)等來實現(xiàn)鹽的分離,即通常所說的熱法分鹽結晶工藝;二是利用氯離子和硫酸根離子的離子半徑或電荷特性等的差異,通過膜分離過程在結晶之前實現(xiàn)不同鹽之間的分離或富集,再用熱法結晶過程得到固體,即膜法分鹽結晶工藝。

當高鹽廢水中某一種鹽含量占比具有較大優(yōu)勢時,可以考慮采用直接蒸發(fā)結晶的方式,分離回收該優(yōu)勢鹽組分,而其余成分***終以混鹽形式結晶析出。

直接蒸發(fā)結晶工藝流程簡單,系統(tǒng)控制難度小,但無機鹽回收率和雜鹽產(chǎn)量對原水無機鹽組分特征依賴度高。此外,在蒸發(fā)濃縮過程中,廢水中的有機物和雜質(zhì)鹽組分被濃縮并殘留在母液中,可能導致粗鹽產(chǎn)品純度低、白度差。通過洗鹽等方式,可以在一定程度上提高產(chǎn)品鹽的純度和白度。

當廢水中不存在占比較大的優(yōu)勢鹽組分時,采用直接蒸發(fā)結晶工藝***終得到的純鹽回收率較低,雜鹽產(chǎn)量大,固廢處置費用高。為了解決這一問題,可采用硫酸鈉和氯化鈉分步結晶的方式,分別在較高溫度下結晶得到硫酸鈉,在較低溫度下結晶得到氯化鈉,此工藝稱為鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝。

采用分鹽結晶零排放工藝,大部分結晶鹽可進行資源化再利用,解決了高含鹽廢水零排放工程中的混鹽結晶難以資源化處理的問題。

高鹽廢水處置是世界性難題,我國每年產(chǎn)生的此類廢水超過3億立方米,由此副產(chǎn)的高鹽危廢超過千萬噸,其中大部分沒有得到合理處置,給生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力。當前國內(nèi)處理固體危廢的成本基本在3000元/噸以上,其代價甚***比前段膜濃縮、蒸發(fā)濃縮、蒸發(fā)結晶各工段成本之和還要高,形成了壓在企業(yè)頭上的另一座大山。

研究顯示,采用傳統(tǒng)的反滲透+蒸發(fā)技術,要實現(xiàn)零排放,每噸水處理成本高達9.49元,鋼鐵、煤炭、化工、印染等高耗水企業(yè)很難承受?!八畻l”對造紙、印染、煤化工工業(yè)園區(qū)等提出了治理要求。目前來看,全國絕大部分工業(yè)園區(qū)污水處理廠沒有達到要求,很重要的原因就是污水處理成本太高。

由于廢水零排放項目投資和運行成本較高,導致只有少數(shù)企業(yè)引入了廢水零排放相關技術,大多數(shù)企業(yè)還處于觀望階段。有先試先行的企業(yè)實踐表明高含鹽廢水實現(xiàn)近零排放后,預計年節(jié)水量可達288萬立方米。

若想真正的落實廢水零排放,技術選擇是***為關鍵的,高性價比的技術解決方案將成為核心競爭力。

有專家表示,從資源利用的角度來看,高鹽廢水處理要開發(fā)低成本工藝技術,實現(xiàn)高價元素回收、低價元素的轉(zhuǎn)化的高值化利用,從而實現(xiàn)高鹽廢水的近零排放,實現(xiàn)資源利用與環(huán)境治理的雙贏。

目前,尋求工程建設投入更少、處理效果更好、工藝穩(wěn)定性更強、運行費用更低的高鹽廢水零排放工藝,同時,解決分鹽資源化利用問題、探究合理的雜鹽無害化、高質(zhì)化處理處置工藝,已成為技術提供方和應用方共同面臨的迫切需求。屆時,2021世環(huán)會【國際環(huán)保展】將為大家搭建交流平臺,在同期舉辦的第五屆IWLF國際工業(yè)水領袖論壇以及水處理戰(zhàn)略上將對廢水零排放問題加以探討。

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