高含鹽化工廢水“*”關(guān)鍵在分鹽

【資料簡介】

    在化工廢水處理過程中，由于工藝需要很多企業(yè)會產(chǎn)生高含鹽廢水，一直以來，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)評報告中，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？“*”水處理過程中對于zui終的固體結(jié)晶鹽的處理應(yīng)該如何定義呢？2004年，曾任國家環(huán)?？偩指本珠L的宋瑞祥主編的專著《*——后工業(yè)社會的夢想與現(xiàn)實》出版，對*做了解讀。所謂*，其字面含義為工業(yè)化產(chǎn)品生產(chǎn)過程中廢棄物為零，是指無限減少污染物的排放量直至為零的活動。而在處理污染物的過程中，如果不對zui終的固體結(jié)晶鹽進行處理，無疑又產(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)評報告在廢水處理中均描述為“*”工藝，但在實際應(yīng)用中會發(fā)現(xiàn)，只有少數(shù)企業(yè)的工況真正具備zui終實現(xiàn)*的條件。譬如，有些行業(yè)的含鹽廢水由于組分相對單一，通過膜濃縮、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，從而實現(xiàn)了真正的“固、液*”。但是對于大多數(shù)行業(yè)來說，由于廢水鹽分較復(fù)雜，僅靠單純的簡單蒸發(fā)來zui終想實現(xiàn)“零固廢”外排是非常困難的，如果不對鹽進行分鹽處理，zui終得到的固體雜鹽基本都應(yīng)作為固體危廢進行處置，而當(dāng)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，在整個高含鹽廢水處理工藝的設(shè)計中，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)用價值。
這里，就應(yīng)用到了另外一個概念，即”分鹽處理“。所謂分鹽處理，即根據(jù)溶液中對應(yīng)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?，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zui終的濃縮液進行“分鹽處理”，則其處理原則是什么呢？*點，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，則是滿足投資與收益經(jīng)濟性需要；第三點，應(yīng)該考慮zui終鹽分的純度與外排雜鹽量的平衡問題。
首先說*點，在化工廢水中，由于生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)?shù)卦|(zhì)的原因，很多時候經(jīng)過廢水經(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)然有時還會有其他鹽如硝酸鈉等，我們暫以硫酸鈉與氯化鈉為例進行鹽硝分離的工藝討論。鹽硝熱法分離已經(jīng)屬相對成熟的工藝，在鹽湖化工中也已得到了多年的廣泛應(yīng)用，通過工藝控制zui終可以得到工業(yè)級硫酸鈉與氯化鈉；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，使得冷法分鹽無論從投資還是從運行成本上較熱法均具有了更大的優(yōu)勢和推廣價值，尤其是納濾后的氯化鈉溶液純度98.5%以上，而二價離子側(cè)冷凍結(jié)晶后得到的*，母液富集的雜質(zhì)不會隨*一起析出，因此*本身純度就會很高，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)富集對蒸發(fā)的影響相對更大，我們在第三點討論時會提到。
第二點，關(guān)于投資于收益經(jīng)濟性綜合考慮。如果來水量很小，或者來水含鹽濃度很低，則如果再投入較大資金去做分鹽處理則經(jīng)濟性相對較差，我們一般按三年危險固廢處理成本與分鹽投資成本進行比較，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，關(guān)于zui終鹽分的純度與外排雜鹽量的平衡問題。一般來講，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，因此分鹽工藝是否合理從經(jīng)濟角度來講并不是得到的鹽的純度越高越好，而是取一個相對合理的鹽的純度，盡量減少外排母液的處理量防止造成zui終合計成本的增加。
當(dāng)然，談到上述第三點，有人也許會提出zui終外排母液經(jīng)雜鹽蒸發(fā)后還是得到了固體危廢，這其實就回到了我們開篇所談到的“*”是否一定合理的問題。相對而言，“*”是個理想化的概念，真正做到*需要相對理想化的工況才可以實現(xiàn)。而如果不計成本單純追逐“*”也并不一定合理，相對而言，更具有可操作性的應(yīng)該是實現(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。
說一個題外話，也是當(dāng)前高鹽污水處理過程中所存在的一個非常嚴(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，天長日久勢必對土壤、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行處置，而不法人員有的將混鹽摻進其他工業(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”進入餐桌就是典型的案例。因此國家在加強污水處理監(jiān)管的同時，必須加強對污水處理后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)境問題與社會問題