高含鹽化工廢水“*”關(guān)鍵在分鹽

【資料簡(jiǎn)介】

    在化工廢水處理過(guò)程中，由于工藝需要很多企業(yè)會(huì)產(chǎn)生高含鹽廢水，一直以來(lái)，在業(yè)內(nèi)外的期待、審視甚至要求下，在很多企業(yè)的環(huán)評(píng)報(bào)告中，高含鹽廢水的zui終處理都描述為“*”。
那么究竟什么是“*”呢？“*”是否意味著只要水達(dá)到循環(huán)利用而零外排就可以了呢？“*”水處理過(guò)程中對(duì)于zui終的固體結(jié)晶鹽的處理應(yīng)該如何定義呢？2004年，曾任國(guó)家環(huán)?？偩指本珠L(zhǎng)的宋瑞祥主編的專著《*——后工業(yè)社會(huì)的夢(mèng)想與現(xiàn)實(shí)》出版，對(duì)*做了解讀。所謂*，其字面含義為工業(yè)化產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中廢棄物為零，是指無(wú)限減少污染物的排放量直至為零的活動(dòng)。而在處理污染物的過(guò)程中，如果不對(duì)zui終的固體結(jié)晶鹽進(jìn)行處理，無(wú)疑又產(chǎn)生了新的固體污染物，所謂的“*”也便成了偷換概念后的偽命題。
雖然很多企業(yè)的環(huán)評(píng)報(bào)告在廢水處理中均描述為“*”工藝，但在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)發(fā)現(xiàn)，只有少數(shù)企業(yè)的工況真正具備zui終實(shí)現(xiàn)*的條件。譬如，有些行業(yè)的含鹽廢水由于組分相對(duì)單一，通過(guò)膜濃縮、蒸發(fā)濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)等工藝流程zui終得到了質(zhì)量較好的固體鹽甚至還有有不錯(cuò)的銷路，zui終蒸餾水全部得到了回收再利用，鹽也轉(zhuǎn)變成了產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)了真正的“固、液*”。但是對(duì)于大多數(shù)行業(yè)來(lái)說(shuō)，由于廢水鹽分較復(fù)雜，僅靠單純的簡(jiǎn)單蒸發(fā)來(lái)zui終想實(shí)現(xiàn)“零固廢”外排是非常困難的，如果不對(duì)鹽進(jìn)行分鹽處理，zui終得到的固體雜鹽基本都應(yīng)作為固體危廢進(jìn)行處置，而當(dāng)前國(guó)內(nèi)處理固體危廢的成本基本在3000元/噸以上，其代價(jià)甚至比前段膜濃縮、蒸發(fā)濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶各工段成本之和還要高。因此，在整個(gè)高含鹽廢水處理工藝的設(shè)計(jì)中，如果可以將zui終固體產(chǎn)物能夠作為產(chǎn)品銷售而不是危廢處置將具有非常大的應(yīng)用價(jià)值。
這里，就應(yīng)用到了另外一個(gè)概念，即”分鹽處理“。所謂分鹽處理，即根據(jù)溶液中對(duì)應(yīng)溫度下各溶質(zhì)溶解度的不同、利用相圖理論進(jìn)行鹽分分離從而得到不同鹽產(chǎn)品的過(guò)程?，F(xiàn)有分鹽處理工藝一般為熱法分鹽與冷法分鹽兩種工藝。熱法分鹽工藝在“鉀鈉分離（毒物與氯化鈉）”、“鹽湖化工鹽硝分離（氯化鈉與硫酸鈉）”等領(lǐng)域應(yīng)用，冷法分鹽在“氯堿化工電解氯化鈉溶液脫硝”、“AC發(fā)泡劑生產(chǎn)工藝碳酸鈉脫除”及一些反應(yīng)液提純等領(lǐng)域應(yīng)用較多，當(dāng)然有些生產(chǎn)流程既可以采用熱法分鹽又可以采用冷法分鹽如“鹽硝分離”。
那么如果對(duì)zui終的濃縮液進(jìn)行“分鹽處理”，則其處理原則是什么呢？*點(diǎn)，當(dāng)然是滿足分鹽工藝需要，這也是zui基本的要求及分鹽的目的；第二點(diǎn)，則是滿足投資與收益經(jīng)濟(jì)性需要；第三點(diǎn)，應(yīng)該考慮zui終鹽分的純度與外排雜鹽量的平衡問(wèn)題。
首先說(shuō)*點(diǎn)，在化工廢水中，由于生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)?shù)卦|(zhì)的原因，很多時(shí)候經(jīng)過(guò)廢水經(jīng)預(yù)處理、濃縮后的濃縮液其主要鹽分表現(xiàn)為硫酸鈉與氯化鈉，當(dāng)然有時(shí)還會(huì)有其他鹽如硝酸鈉等，我們暫以硫酸鈉與氯化鈉為例進(jìn)行鹽硝分離的工藝討論。鹽硝熱法分離已經(jīng)屬相對(duì)成熟的工藝，在鹽湖化工中也已得到了多年的廣泛應(yīng)用，通過(guò)工藝控制zui終可以得到工業(yè)級(jí)硫酸鈉與氯化鈉；而冷法鹽硝分離伴隨著DTRO膜高壓濃縮工藝及NF/RO組合工藝的推廣也日益得到了推廣應(yīng)用，尤其是NF/RO組合工藝可以在比DTRO膜工藝大幅度降低投資及運(yùn)行成本的條件下獲得含鹽濃度高達(dá)16%的濃縮液，使得冷法分鹽無(wú)論從投資還是從運(yùn)行成本上較熱法均具有了更大的優(yōu)勢(shì)和推廣價(jià)值，尤其是納濾后的氯化鈉溶液純度98.5%以上，而二價(jià)離子側(cè)冷凍結(jié)晶后得到的*，母液富集的雜質(zhì)不會(huì)隨*一起析出，因此*本身純度就會(huì)很高，而*經(jīng)融化再結(jié)晶后可以得到更高純度的*。而采用熱法分鹽則雜質(zhì)富集對(duì)蒸發(fā)的影響相對(duì)更大，我們?cè)诘谌c(diǎn)討論時(shí)會(huì)提到。
第二點(diǎn)，關(guān)于投資于收益經(jīng)濟(jì)性綜合考慮。如果來(lái)水量很小，或者來(lái)水含鹽濃度很低，則如果再投入較大資金去做分鹽處理則經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較差，我們一般按三年危險(xiǎn)固廢處理成本與分鹽投資成本進(jìn)行比較，如果前者更大，則適合采用分鹽投資，如果后者額度更大則適合采用直接蒸發(fā)做混鹽危廢處理。
第三點(diǎn)，關(guān)于zui終鹽分的純度與外排雜鹽量的平衡問(wèn)題。一般來(lái)講，在工藝合理的條件下，要得到純度更高的鹽則意味著需要外排更多的雜鹽母液，如果雜鹽母液的處理成本及zui終雜鹽固體的處置成本過(guò)高，則意味著單純提高鹽產(chǎn)品純度付出了更高的雜鹽處理代價(jià)，因此分鹽工藝是否合理從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)講并不是得到的鹽的純度越高越好，而是取一個(gè)相對(duì)合理的鹽的純度，盡量減少外排母液的處理量防止造成zui終合計(jì)成本的增加。
當(dāng)然，談到上述第三點(diǎn)，有人也許會(huì)提出zui終外排母液經(jīng)雜鹽蒸發(fā)后還是得到了固體危廢，這其實(shí)就回到了我們開篇所談到的“*”是否一定合理的問(wèn)題。相對(duì)而言，“*”是個(gè)理想化的概念，真正做到*需要相對(duì)理想化的工況才可以實(shí)現(xiàn)。而如果不計(jì)成本單純追逐“*”也并不一定合理，相對(duì)而言，更具有可操作性的應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)zui大限度地“污染物減量化排放”，減量化排放也才應(yīng)該成為目前高鹽廢水處理的主流工藝。
說(shuō)一個(gè)題外話，也是當(dāng)前高鹽污水處理過(guò)程中所存在的一個(gè)非常嚴(yán)重的隱患即固體混鹽的zui終走向。由于作為危廢處理成本太高，有些企業(yè)將混鹽堆積或填埋，天長(zhǎng)日久勢(shì)必對(duì)土壤、地下水及環(huán)境造成重大影響；有些企業(yè)則將混鹽交給一些不法人員進(jìn)行處置，而不法人員有的將混鹽摻進(jìn)其他工業(yè)產(chǎn)品造假使用，有的甚至將廢鹽加工成食用鹽，如當(dāng)年發(fā)現(xiàn)的“毒物廢渣鹽”進(jìn)入餐桌就是典型的案例。因此國(guó)家在加強(qiáng)污水處理監(jiān)管的同時(shí)，必須加強(qiáng)對(duì)污水處理后zui終固體鹽的管理，引導(dǎo)采用分鹽工藝將廢水鹽做成合格的工業(yè)產(chǎn)品，嚴(yán)管固體混鹽的zui終走向，否則數(shù)量成千上萬(wàn)的污染企業(yè)排放的固體鹽zui終將造成嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題與社會(huì)問(wèn)題