简析化工高盐度废水治理技术研究

刘宗发

摘要：随着我国化工产业的发展，高盐废水排放量不断增加，如何提升高盐废水处理水平，实现废水脱盐效果。常用的高盐废水处理技术包括生物法、化学方法、物理方法以及电化学技术，未来高盐废水处理技术向着智能化、集成化、绿色化方向发展，进一步提升我国高盐废水处理能力。

关键词：化工；高盐度废水；治理技术

引言

随着我国工业规模的扩大，工业污水排放量不断增多，其中高盐度废水，过量排放就容易导致江河湖海矿物质高，污染区域土壤、地表水以及地下水，严重危害着我国的生态环境。目前我国高盐度废水排放的标准主要包括达标排放和零排放。根据相关数据统计，企业高盐度污水实现达标排放的企业占总数的80%~90%，脱盐后60%~70%淡水回用企业仅占10%，剩余的30%~40%高盐度废水都外排了。2020年2月27日中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于构建现代环境治理体系的指导意见》，3月3日又引发了《关于构建现代环境治理体系的指导意见》，对于化工企业污染治理、污染物管理、污染物排放等提出了系统性的指导。国家对于环保的重视，企事业单位更应该加快污染体系的建设，提高污染物治理水平。

一、高盐度废水概述

所谓的高盐度废水是指含盐质量分数不少于1%的废水，高盐废水主要来自石化工厂或者天然气采集工厂。高盐度废水包含矿物盐、油、重金属以及放射性物质，排放以后对于生态环境影响严重，尤其是近年来我国工业废水排放量不断在增加。

高盐度废水的来源可以归纳为三个方面，第一是工业生产过程中产生的废水，例如化工企业中，化学药剂的生产、印染行业的生产以及石化天然气开采产生的高盐废水，这一部分高盐废水占比最大，含有的化学物质最为复杂；第二是海水利用后产生的，在一些电力，化学和机械制造企业中，高盐度海水成为冷却水和生产水，咸废水的排放也增加了。

二、常用高盐废水治理技术

高盐度废水的治理一直是国内外研究的热点，研究成果较为丰富，总结归纳现有研究成果，可将处理方式归纳为以下几种：

2.1 生物法高盐度废水治理技术

生物法治理高盐度废水主要是利用一些特殊菌群即嗜盐细菌，在种属上可分为嗜盐杆菌属、嗜盐球菌属、嗜盐碱杆菌属、小盒球菌属等。根据生长的盐含量不同，可以分为中度嗜盐菌和高度嗜盐菌，中度嗜盐菌可以适应3%~15%环境中生活良好的微生物，而高盐度含盐浓度在15%~30%能够良好的微生物。嗜盐菌之所以能够在高盐环境中良好生长，是因为嗜盐菌特殊的生理结构和细胞中所含的物质使之需要盐才能得以生长。换而言之，嗜盐菌可以吸收盐分，排放其他物质，并且嗜盐后，细菌增加。但是在实际应用中，微生物方法治理效果不佳，李凤娟，徐菲，李小龙（2014）^[1]等认为盐浓度过高时，离子强度大，会造成微生物质壁分离，细胞失活，因此应用时多是采用膜—生物技术、适盐生物法,臭氧催化氧化一生物法复合生物方法来处理高盐度废水。

2.2 电化学技术在高盐废水治理中的应用

电化学技术在高盐度废水治理中应用较为广泛，常用的电化学方法如图1所示。其中电还原法是利用阴极还原处理污染物，将有机物变为低毒性物质，提高污染物可降解性，提高金属回收率。电氧化法是在氧化过程中，将有机污染物转变为氧化物质，尤其是间接电化学法，利用电解过程中产生的强氧化物质，氧化废水中的有机物，尤其是在氯化物、苯油等污染物中应用效果明显。

图 1常用电化学技术

电解凝聚法是将金属电解成各种金属离子，然后金属离子就会和废水中的有机污染物结合，形成沉降物，继而通过过滤过程，继而达到净化效果。王宏，郑一新，钱彪（2001）^[2]在利用电解凝絮法处理紫胶合成树脂生产过程中，CODCr去除率达94%，BOD5去除率达90%以上，有效提高废水透明度。电解凝絮法使用设备简单、操作简便，同时也不需要投入化学药剂，管理方便。电解气浮方法，电解过程中产生氢气等微小气泡，微小气泡携带胶体颗粒、油等，漂浮在水面上，继而完成分离效果。在电解气浮过程中，可以通过调节电流，来控制起泡的大小和气体的产量，满足不同的废水治理需求，未来应用前景旷阔。电渗析法是利用直流电场中，粒子定向移动，继而实现不同粒子分离、浓缩、纯化，达到回收脱盐的效果。

2.3 物理方法治理高盐废水技术

高盐废水物理脱盐方法中应用最为广泛地是蒸发工艺处理，其工作原理是利用加热的方法，蒸发溶液中部分溶剂，继而浓缩或者固化废水中的有机物或者盐分，实现脱盐的效果。蒸发工艺中处理最为简便的是爆嗮蒸发法，成本低廉，但是这种方法得到的有机物盐纯度不高，无法重复利用。陈建君，陈枝城发明了一种工业强酸强碱高盐废水处理装置，应用一体式反应釜，对废液进行负压蒸发,收集冷凝馏出液为再生液体；将蒸发后的蒸馏母液冷却,析出并回收化学物结晶,真正达到零排放及回用的目的。

三、高盐废水发展方向

高盐废水处理不仅仅是技术问题，更是管理问题，化工企业应该加强高盐废水处理技术，积极探究高盐废水处理新技术。

3.1 高盐废水治理研发策略

国家环保局不断出台相关政策支持企业研发工业废水治理措施。企业应该积极相应，提高治理能力。具体措施方面：

1）做好检测工作，工业废水的处理第一步是检测废水中各污染物的含量；

2）开展产学研合作，企业本身的研发能力受限，不能够拿出大量的资金投入到废水新技术开发中，开展产学研合作，可以有效解决企业研发困境。化工企业和高校进行合作，利用高校的科研资源和企业的实际案例，解决污染物治理问题。

3.2 智能化废水处理技术的应用

传统的污水处理方式可预测性差、结果评判效果低，继而开发工业污水处理智能化控制系统，能够有效改善高盐废水处理中存在的问题。秦建军，郝晓地，杨建伟（2012）^[3]研究智能化污水处理工艺集成技术，通过在线监测系统、处理工艺数值模拟模块以及集散控制模块，对污水处理工艺进行联合调试，提高了高盐废水治理效果。

3.3 标准化和规范化推广和应用

在现阶段我国高盐废水处理标准化程度低，规范性低，导致我国搞研发废水整体处理效果差。针对这种情况，应该建立高盐废水工业治理标准化技术，继而提升高盐废水处理能力。

3.4 绿色节能生产工艺研发

高盐废水来源不同、特点不同、危害不同，处理方式不同，但是随着技术成熟度的提升，高盐废水的二次污染问题逐渐减弱，新的节能工艺、处理工艺应用到高盐废水处理中，未来新工艺进一步降低设备投资费用和运行费用，提高工艺应用经济性。现阶段使用的新方法有微波光化学方法，PTFE裂隙膜蒸馏技术、新型膜法等。

结束语

随着我国化工产业的发展，高盐废水排放量不断增加，如何提升高盐废水处理水平，实现废水脱盐效果。常用的高盐废水处理技术包括生物法、化学方法、物理方法以及电化学技术，未来高盐废水处理技术向着智能化、集成化、绿色化方向发展，进一步提升我国高盐废水处理能力。

参考文献

[1] 李凤娟, 徐菲, 李小龙,等. 高盐度废水处理技术研究进展[J]. 环境科学与管理, 2014, 39(002):72-75.

[2] 王宏, 郑一新, 钱彪,等. 电解凝絮法处理高盐度有机废水的实验研究[J]. 环境科学研究, 2001, 14(002):51-53.

[3] 秦建军, 郝晓地, 杨建伟. 智能化污水处理工艺集成应用研究与实验[J]. 中国新技术新产品, 2012, 000(009):211-212.