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高鹽廢水高值化安全處理處置技術(shù)研究與應(yīng)用

文檔作者：李志偉文檔來源：無棣鑫岳化工集團有限公司		更新日期： 2026年05月27日	點擊數(shù)：
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上一篇：高鹽工業(yè)廢水的處理技術(shù)研究進展

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技術(shù)應(yīng)用與研究
引言
我國是制造業(yè)大國，煤化工、石化、化工、醫(yī)藥、
印染、焦化等重要產(chǎn)業(yè)企業(yè)每年都排放大量的高鹽有機
廢水。高鹽廢水中含有鉀離子、鈣離子、鈉離子、氯離
子、硫酸根離子等無機鹽離子，甚至有些高鹽廢水還含
有一些重金屬元素。此類廢水因其鹽分高、難降解、處
理難度大的特點，引起人們的高度重視。目前，有些鋼
鐵企業(yè)、煤化工、石油等排水量較大的工業(yè)行業(yè)為了節(jié)
約能源和減少排放，選擇對高鹽廢水進行回收利用。但
是，由于高鹽廢水中含有的諸多有害成分，如果處理不
好會造成較大的環(huán)境污染，給人或設(shè)備造成不同程度的
損害。所以，加大對高鹽廢水高值化安全處理處置技術(shù)
的研究，并確保在高鹽廢水回收利用或處置過程中不再
產(chǎn)生二次污染，意義重大。
一、高鹽廢水高值化安全處理處置的背景
據(jù)統(tǒng)計，2020年我國廢水中化學(xué)需氧量排放量為
2564.8萬噸，較2019年的567.1萬噸增加了將近2000萬
噸。高鹽有機廢水主要源于工業(yè)廢水，高鹽廢水具有含
鹽量高、化學(xué)需氧量（COD）高、酸堿性強、毒性大、
化學(xué)成分復(fù)雜、生化性差等特點，若是不經(jīng)過有效處理
直接排入自然水體，將對土壤和水體造成嚴重的影響，
給環(huán)境帶來不可逆轉(zhuǎn)的巨大破壞。高鹽廢水之所以難處
理，一方面是缺乏先進的處理技術(shù)，而另一方面則是一
般的處理工藝經(jīng)濟性和可靠性較差。如果采取大部分稀
釋排除的方法，不僅無法從根本上減少污染物的排放
量，還會造成淡水資源的浪費。特別是大量排放鹽水，
容易導(dǎo)致土壤堿化及淡水礦化。所以，探究新技術(shù)，將
高鹽廢水進行有效回收、處理、利用，兼具經(jīng)濟性、可
靠性的同時，還能保護環(huán)境，是實現(xiàn)高鹽廢水高值化安
全處理處置的一種可持續(xù)性發(fā)展的科學(xué)方式。
二、高鹽廢水高值化安全處理處置關(guān)鍵技術(shù)
1.氣體水合法處理高鹽廢水工藝技術(shù)
對高鹽廢水經(jīng)過一系列預(yù)處理后，其主要組分為硫
酸鈉和氯化鈉。在低溫下采用氣體水合物技術(shù)濃縮高鹽
廢水，廢水中的硫酸鈉會很快達到飽和，并結(jié)合廢水中
的水分子，以十水硫酸鈉的形式析出。由于一個分子的
硫酸鈉析出時會結(jié)合十個分子的水，所以伴隨著的十水
硫酸鈉的析出分離，高鹽廢水會迅速得到濃縮。當高鹽
廢水濃縮到硫酸鈉飽和時，會有密度大于高鹽廢水的密
度的Na2SO4·10H2O結(jié)晶析出，結(jié)晶在生成和長大過程中
會逐漸下落并沉積到水合反應(yīng)器底部，通過離心分離機
液固分離即可得到Na2SO4·10H2O結(jié)晶。在整個過程中分
離出的液體送真空蒸發(fā)工序回收氯化鈉，分離氯化鈉后
剩余的雜質(zhì)含量大的母液脫水固化，含量較低的母液冷
卻后返回水合反應(yīng)器循環(huán)利用，整個過程節(jié)能環(huán)保且成
本相對較低。氣體水合法處理高鹽廢水工藝流程圖如圖1
所示。
圖1　氣體水合法處理高鹽廢水工藝流程圖
2.鐵炭原電池反應(yīng)器凈化高鹽廢水技術(shù)
有機構(gòu)利用鐵、炭間接電偶腐蝕原理研制出鐵炭原
電池反應(yīng)器，通過試驗表明鐵炭原電池反應(yīng)器的鐵室具
有良好的還原性，炭室具有良好的氧化性，高鹽廢水有
高鹽廢水高值化安全處理處置技術(shù)研究與應(yīng)用
李志偉　　無棣鑫岳化工集團有限公司
【摘　要】中國是制造業(yè)大國，煤化工、石化、化工、醫(yī)藥、印染、焦化等重要產(chǎn)業(yè)企業(yè)每年都排放大量的高鹽有
機廢水。通常情況下，高鹽廢水是指含有機物和至少總?cè)芙夤腆w（TDS）的質(zhì)量分數(shù)大于3.5%的廢水。
由于高鹽廢水處理難度大，如何攻克高鹽廢水回收利用難題，規(guī)范行業(yè)發(fā)展，長期以來成為人們關(guān)注的
焦點。基于此，本文從高鹽廢水高值化安全處理處置的背景、關(guān)鍵技術(shù)、經(jīng)典案例等方面論述了我國高
鹽廢水高值化安全處理處置技術(shù)研究與應(yīng)用情況。
【關(guān)鍵詞】高鹽廢水；處理處置；關(guān)鍵技術(shù)
【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2024.04.037
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技術(shù)應(yīng)用與研究
機物的去除效果顯著。本鐵炭原電池反應(yīng)器對高鹽廢
水 有機物的去除途徑為：鐵室主要通過電化學(xué)氧化還
原、鐵單質(zhì)的化學(xué)氧化還原以及氫氧化亞鐵吸附；炭室
主要通過電化學(xué)氧化還原、活性炭吸附及雙氧水化學(xué)氧
化還原。鐵炭原電池反應(yīng)器對于高鹽廢水有機物具有顯
著的凈化效果，其凈化效率遠高于單純的鐵粉處理，明
顯優(yōu)于傳統(tǒng)鐵炭微電解，也優(yōu)于活性炭吸附方法。尤其
是在固液比為15%、pH為1.7、流量1.0mL·mim-1操作
條件下，鐵炭原電池反應(yīng)器的鐵室對高鹽廢水總有機碳
（TOC）的去除率可達98.7%以上，而炭室對高鹽廢水總
有機碳（TOC）的去除率可達99.1%以上。
圖2　鐵炭原電池反應(yīng)器示意圖
3.高鹽廢水膜法分鹽技術(shù)
20世紀80年代以來，反滲透、離子交換、微濾、超
濾、納濾等膜逐步進入推廣應(yīng)用階段。膜技術(shù)的出現(xiàn)及
應(yīng)用，全面提高水處理方面的技術(shù)。到目前為止，伴隨
著膜技術(shù)的全面發(fā)展，衍生了很多新的技術(shù)。其中，高
效反滲透技術(shù)和碟管式反滲透技術(shù)是常用的膜濃縮減量
技術(shù)。高效反滲透在高pH值條件下運行，當pH＞10時，
硅的溶解度可達1600～2000mg/L，硅主要以離子形式存
在，不會污染反滲透膜并且可以通過反滲透膜去除。同
時，高pH值可抑制微生物繁殖，減少膜清洗頻次。經(jīng)過
預(yù)處理、膜濃縮減量、納濾分鹽和結(jié)晶工藝等環(huán)節(jié)的處
理，可以將高鹽水中的鹽分給予分離出來，剩余的水經(jīng)
檢測合格后排放到循環(huán)水池進行循環(huán)利用，并將結(jié)晶鹽
進行高附加值的資源化利用，從而實現(xiàn)循環(huán)利用。
4.蒸發(fā)—熱結(jié)晶技術(shù)
該技術(shù)采用薄膜蒸發(fā)方式，蒸發(fā)效率高，易使含鹽
濃縮液達到過飽和，有利于鹽類物質(zhì)持續(xù)不斷地從黏稠
液中分離出來，從而實現(xiàn)了鹽類物質(zhì)分離的連續(xù)化，并
且無母液返回再次循環(huán)加熱，能耗較低。由此，該工藝
技術(shù)對高鹽廢水中所含鹽類物質(zhì)無特殊要求，能實現(xiàn)對
所有高黏度、高鹽度廢水的高效、連續(xù)處理，并能夠?qū)?
現(xiàn)鹽類物質(zhì)的100%分離。目前，該技術(shù)已在酸性高鹽廢
水的回收處理過程中得到了應(yīng)用。
三、高鹽廢水高值化安全處理處置經(jīng)典案例
1.《高鹽有機廢水處理應(yīng)用技術(shù)指南》團體標準引
領(lǐng)行業(yè)健康發(fā)展
2023年12月15日，中華環(huán)保聯(lián)合會批準發(fā)布了《高
鹽有機廢水處理應(yīng)用技術(shù)指南》（T/ACEF 115—2023）
團體標準。該標準由中華環(huán)保聯(lián)合會水環(huán)境治理專業(yè)委
員會提出，華東理工大學(xué)、寶武水務(wù)、埃格環(huán)保、蘇伊
士環(huán)境等單位共同起草編制，通過對現(xiàn)有可行工藝技術(shù)
的調(diào)研和歸納總結(jié)，規(guī)范和指導(dǎo)化工、農(nóng)藥等相關(guān)行業(yè)
高鹽有機廢水凈化處理和廢鹽資源化處理，有效控制廢
水及廢鹽處理處置過程對環(huán)境造成二次污染，為高鹽有
機廢水處理工程的設(shè)計、施工、運行和維護提供技術(shù)支
撐和指導(dǎo)。本標準中也列舉了多個高鹽廢水處理工程典
型案例，具體如表1所示。
表1　高鹽有機廢水耐鹽菌種生化處理工程典型案例
序
號
廢水
種類
廢水
水量
廢水水質(zhì)
主要應(yīng)用技術(shù)
工藝
運行
時間
出水水質(zhì)
1
制藥
藥水
（100-
150）
m³/d
鹽度：3%～8%；
COD≥50000mg/
L；NH3-N
＜4000mg/L；苯酚
（500～800）mg/L
催化臭氧氧化+
厭氧+兼氧+好氧
生化+MBR+RO
5年以
上
鹽度＜0.1；
COD＜100mg/
L；NH3-N
＜30mg/L；苯酚
＜0.1mg/L；符
合GB8978一級標
準
2
磺胺
原料
藥生
產(chǎn)廢
水
（500-
600）
m³/d
鹽度：8%～10%；
COD≥15000mg/
L；NH3-N
＜1000mg/L
催化臭氧氧
化+厭氧+兼
氧+好氧生化
+MBR+RO+NF+
淡水提鹽
3年
鹽度＜0.5；COD
＜500mg/L；
NH3-N＜20mg/
L；符合GB8978
三級標準
3
改性
纖維
素類
產(chǎn)品
生產(chǎn)
廢水
（400-
450）
m³/d
鹽度：8%～12%；
COD＞30000mg/
L；NH3-N
＜50mg/L
鹽度調(diào)解+厭氧+
兼氧+好氧生化
+MBR+RO+電催
化
4年
鹽度＜0.4；COD
＜100mg/L；
NH3-N ＜20mg/
L；符合GB8978
一級標準
4
橡膠
行業(yè)
精細
化工
生產(chǎn)
廢水
（5000-
6000）
m³/d
鹽度：
1.2%～2%；
COD≥2500mg/
L；NH3-N
＜30mg/L
催化臭氧氧化+
厭氧+兼氧+好氧
生化+MBR+催化
臭氧氧化+生化
+RO+ER
5年
以上
鹽度＜0.1；COD
＜60mg/L；
NH3-N ＜10mg/
L；符合GB8978
一級標準
2.威海潤藍水處理設(shè)備有限公司高燕廢水處理裝置
典型案例
威海潤藍水處理設(shè)備有限公司是威海市一家專業(yè)提
供工業(yè)廢水處理設(shè)備“零排放”解決方案提供商。結(jié)合
引進歐洲先進的低溫真空蒸餾技術(shù)、刮板低溫干燥結(jié)晶
技術(shù)、盤式干燥結(jié)晶技術(shù)為全球革命性技術(shù)，在處理高
鹽廢水、高濃廢水、高COD廢水、電鍍廢水、MVR母
112
技術(shù)應(yīng)用與研究
液等高難廢水等領(lǐng)域擁有多年的經(jīng)驗積累。其自主研發(fā)
的盤式刮板干燥結(jié)晶系統(tǒng)具有效率高、處理能力強、節(jié)
能高、能效比高、處理范圍廣、占地面積小等優(yōu)點；自
主研發(fā)的雙效刮板蒸發(fā)器內(nèi)置刮板持續(xù)對罐壁及廢液攪
拌，阻止結(jié)晶物和垢物凝結(jié)在罐壁，并有效提高蒸發(fā)
干燥的效率，最終將廢水中水分子與污染物分離，最終
獲得清澈的蒸餾水，可使化學(xué)需氧量（COD）降低高達
99%，設(shè)備全自動運行無需人員值守；自主研發(fā)的熱泵
雙效蒸發(fā)器集成系統(tǒng)，將能源成本降低了45％，處理量
更大，運行成本更低，全自動化運行無需人員值守。該
公司低溫真空蒸餾與結(jié)晶裝置廣泛應(yīng)用于航天航空、船
舶、汽車、機械加工、金屬制品、壓鑄、電鍍、印染、
食品、制藥、化工、垃圾滲濾液、冶煉、飼料發(fā)酵等多
個領(lǐng)域，迄今已服務(wù)于歐洲乃至全球超過5000家大型工
廠，為助力高鹽廢水處理行業(yè)做出了突出成果。
3.高鹽水濃縮電滲析器關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用
山東天維膜技術(shù)有限公司等公司研發(fā)的高鹽水濃縮
電滲析器電滲析過程以電場為驅(qū)動力，利用離子交換膜
對離子的選擇透過性，使陰離子和陽離子發(fā)生定向遷
移，從而實現(xiàn)水溶液中鹽分的脫除或濃縮。該產(chǎn)品可廣
泛應(yīng)用于：化工/食品/醫(yī)藥生產(chǎn)過程料液鹽分的脫除；
工業(yè)初級純水脫鹽、工業(yè)中水脫鹽、工業(yè)含鹽廢水治
理、反滲透濃水脫鹽等工業(yè)用水制備、治理及循環(huán)利
用；地表水純化、苦咸水淡化和海水淡化等生活及飲用
水的制備。2023年9月7日，國家市場監(jiān)督管理總局、國
家標準化管理委員會發(fā)布了國家標準《高鹽水濃縮電滲
析器》（GB/T 43089-2023）。該標準由杭州藍然技術(shù)股
份有限公司、杭州埃爾環(huán)保科技有限公司、中國科學(xué)院
過程工程研究所、南京工業(yè)大學(xué)、杭州水處理技術(shù)研究
開發(fā)中心有限公司、江蘇久吾高科技股份有限公司、中
國科學(xué)院贛江創(chuàng)新研究院聯(lián)合起草。標準中對高鹽水濃
縮電滲析器性能分成了A、B、C三級并作了詳細指標要
求，如表2所示。
測試項目 單位
電滲析器性能要求
A B C
電流效率a % ≥80 ≥75 ≥70
單位處理能力 g/（h·㎡） ≥400 ≥300 ≥250
單位處理能耗b kWh/t ≤350 ≤500 ≤650
進出口壓降c kPa ≤50 ≤50 ≤50
氯化鈉濃縮極限d g/L ≥180 ≥150 ≥120
a 電滲析淡室氯化鈉溶液濃度從58.5g/L脫鹽至10g/L過程中的電流效
率、單位處理能力和單位處理能耗。
b 單位處理能耗僅表示電滲析膜堆消耗的能耗，不包括電極板、水
泵、儀表的能耗。
c 適用于板式流，一級一段電滲析器。
d 淡室氯化鈉溶液濃度控制在10～20g/L，且濃室濃度不再上升時的濃
度。
四、結(jié)束語
高鹽廢水的科學(xué)合理地處理處置已經(jīng)成為全球性難
題。因高鹽廢水處置缺乏經(jīng)濟、系統(tǒng)性的處理方法，大
量危廢并沒有得到合理處理或處置。隨著高鹽廢水大量
產(chǎn)生，高鹽廢水的治理問題受到了廣泛關(guān)注。但總體上
來說，與發(fā)達國家相比，還是存在一定差距。尋求一種
或集中經(jīng)濟實惠、切實可行的高鹽廢水技術(shù)進行產(chǎn)業(yè)
化，是我們未來在高鹽廢水處理處置領(lǐng)域努力的方向。
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作者簡介：李志偉（1986—），男，漢族，山東濱州
人，無棣鑫岳化工集團有限公司，本科，工程師，研究
方向：化工、安全、環(huán)保。

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