工業(yè)廢鹽處理綜述

郭小玲

(南京恒立環(huán)境咨詢有限公司，江蘇 南京 210032)

1 意義

工業(yè)廢鹽主要來源于化工、染料等行業(yè)在生產(chǎn)、污水處理等過程產(chǎn)生，成分復(fù)雜。近年來，工業(yè)廢鹽的產(chǎn)生量越來越大，其成分含有大量的有毒有害物質(zhì)，隨意處置會對環(huán)境造成極大破壞[1]。這些廢鹽不能直接作為原料使用，一方面造成生產(chǎn)損耗，另外一方面堆存過程會占用大量土地，對周圍環(huán)境也造成污染。研究廢鹽的處置具有十分重要的意義。

2 處理方法

目前對廢鹽處理方式主要有：清潔生產(chǎn)源頭控制、綜合利用、末端治理等。

2.1 清潔生產(chǎn)、源頭控制

2.1.1 改進原料、工藝，使用先進設(shè)備

通過改變原料、工藝條件盡量采用不產(chǎn)生或者少產(chǎn)生廢鹽的工藝路線，使用高效的設(shè)備減少廢鹽產(chǎn)生。工信部 2010 年發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)聚氯乙烯等17個重點行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)推行方案的通知》對于染料行業(yè)加氫還原、低濃酸含鹽廢水循環(huán)利用、膜過濾和原漿噴霧干燥等技術(shù)的推廣，逐步取代了傳統(tǒng)的鐵粉還原、廢酸中和間接成鹽、傳統(tǒng)的鹽析工藝，減少了數(shù)十萬噸的廢鹽產(chǎn)生量[2]。

2.1.2 物料循環(huán)

廢鹽產(chǎn)生環(huán)節(jié)主要是反應(yīng)母液和清洗，可以通過母液、清洗水的重復(fù)利用，降低排放頻次和排放量，進而降低廢鹽量[2]。

2.1.3 加強管理

改變粗放的管理模式，通過精細(xì)化管理做到原輔料精準(zhǔn)投加、清洗水重復(fù)利用、降低廢品率等，來減少三廢及廢鹽的產(chǎn)生[2]。

2.2 綜合利用

通過精制結(jié)晶提純等方法將廢鹽中污染物去除，回收工業(yè)鹽。樊銳等提出廢鹽資源化可行方案建議：對于有機物含量少且單一的廢鹽通過鹽洗 + 除雜(除雜質(zhì)與分鹽)+ 結(jié)晶，得到符合國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的鹽；對于有機物含量高、規(guī)模大且混合鹽采用運行穩(wěn)定的高溫氧化 + 除雜(除雜質(zhì)與分鹽)+ 結(jié)晶，得到符合國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的鹽[3]。張家慶等研究了氨基苯醚等產(chǎn)品副產(chǎn)工業(yè)廢鹽精制工藝。高鹽廢水經(jīng)中和吸附等預(yù)處理蒸發(fā)結(jié)晶離心出固體鹽，再經(jīng)回轉(zhuǎn)窯或隧道窯高溫煅燒、加水溶解、過濾、蒸發(fā)/壓縮、重結(jié)晶、提純離心等技術(shù)，處理得到含量98%上的的工業(yè)鹽可商品化銷售，降低了運行成本，也為可持續(xù)發(fā)展起到了積極作用[4]。具備此項條件的資源化利用企業(yè)不多，且目前大多集中在水泥窯生產(chǎn)、泡花堿生產(chǎn)等企業(yè)[2]。

2.3 末端治理

2.3.1 物理法

通過物理溶解結(jié)晶、提純等方法處理，如重結(jié)晶、鹽洗法、萃取法。

(1)重結(jié)晶。利用溶質(zhì)的溶解度差異，將溶于溶劑的晶體重新從溶液中結(jié)晶析出，易操作、成本低，缺點是有機物去除困難[5]，需配合其他工藝進行。

(2)鹽洗法。用水或有機溶劑洗滌廢鹽，從廢鹽中洗滌去除有機物。適用于污染物含量少且成分單一的情形，但存在洗滌水等二次污染[6]。趙晉等對鈦白粉生產(chǎn)中氯化廢渣進行研究，鹽類含量占30% 以上，其它為碳、水不溶物、少量鈦渣及釩等。用水溶解廢鹽，加入堿液部分金屬會形成氫氧化物沉淀，NaCl溶解經(jīng)分離，溶液通過曬鹽回收，剩余沉渣送至渣場處理[7]。

(3)萃取法

利用萃取劑，將有機污染物萃取到萃取劑中，從而降低有機污染物的含量，該方法操作簡單，投資少，適用于有機物濃度高組成成分單一的廢鹽，缺點是有廢萃取劑等二次污染[5]。寧文琳等人用二甲苯洗滌醚化廢鹽，其中的單醚和其他有機物被萃取從而將無機鹽分離出來[8]。

2.3.2 氧化法

通過加入氧化劑，將有機物氧化實現(xiàn)廢鹽的無害化。主要使用的化學(xué)氧化劑有次氯酸鈉、雙氧水和臭氧等[9]。 周國娥等研究了水合肼生產(chǎn)鹽渣中氮化合物的去除，用次氯酸鈉作為氧化劑氧化處理，氨濃度由350mg/L降為2.1mg/L，去除率達(dá)到99%以上[10]。氧化法適用于有機物雜質(zhì)少、易被氧化的廢鹽，優(yōu)點是不會產(chǎn)生二次污染，不會引入新的雜質(zhì)。該方法處理效果與有機物性質(zhì)密切相關(guān)，其應(yīng)用受到一定限制[11]。

2.3.3 熱處理

在高溫下將有機雜質(zhì)分解去除有機雜質(zhì)，主要有碳化法和高溫熔融處理法。

(1)熱解碳化 通過加熱(溫度低于鹽分熔點)使有機物分解去除，鹽分后續(xù)可進行溶解結(jié)晶等提純。熱解碳化工藝的系統(tǒng)主要包括進料、熱解、煙氣系統(tǒng)和鹽回收系統(tǒng)。反應(yīng)器類型主要是固定床和流動床。固定床反應(yīng)器易于設(shè)計、管理和維護，裝置的傳質(zhì)傳熱性能差。流動床傳質(zhì)、傳熱性能較好[12]。

胡衛(wèi)平等研究了農(nóng)藥廢鹽渣處理，采用湖南化工研究院的專利技術(shù)：通過熱分解爐加熱有機物分解成揮發(fā)性尾氣，與固體鹽有效分離。通過試驗結(jié)果理想達(dá)到了無害化處理，處理后的鹽可作工業(yè)用鹽(如建材添加劑等)的生產(chǎn)原料[13]。

圖2.3-1 農(nóng)藥副產(chǎn)廢鹽無害化處理工藝流程簡圖[13]

李續(xù)賓等提出了處理工業(yè)廢鹽的新型流化技術(shù)，熱重分析失重率以及溫度范圍大致在300～500℃，紅外光譜分析有機物的官能團，氣質(zhì)聯(lián)用檢測出有機物種類，滴定法確定鹽分純度等。通過流化床裝置對工業(yè)廢鹽進行處理，發(fā)現(xiàn)有機物得以很好地去除。處理過程大致經(jīng)歷3個階段：除水階段，在高溫條件下水分蒸發(fā)；結(jié)碳階段，有機物受熱分解為黑色的碳；除碳階段，溫度進一步升高，碳與空氣中的氧氣反應(yīng)去除。流化床處理工業(yè)廢鹽所需溫度低，無一氧化碳產(chǎn)生，節(jié)能、環(huán)保，具有一定的市場競爭力[14]。

(2)高溫熔融處理法在800-1200℃高溫加熱使鹽渣熔融為液態(tài)，去除有機物[12]。有機物去除效果較好，運行成本和設(shè)備要求相對較高。丁志廣等研究表明化工廢鹽在電爐中經(jīng)800℃焚燒60min后，有機物已基本脫除，鹽熔化以熔融鹽形式產(chǎn)出。熔融鹽經(jīng)冷卻、破碎、除雜后可得到產(chǎn)物鹽，實現(xiàn)了無害化處理。工藝可行，高溫熔鹽的流動性較差，廢鹽無害化處理后熔鹽的流動性及產(chǎn)物鹽的綜合利用還需進一步探討[15]。

表2.3-1 工業(yè)廢鹽熱處理技術(shù)比選[12]

2.3.4 填埋

即將廢鹽預(yù)處理后進行填埋處置，廢鹽的水溶性高，且常含有有毒有害的有機污染物，安全填埋的難度大，必須設(shè)置高強度基礎(chǔ)以實現(xiàn)防滲、防水、防漏，其成本太高3500-4000元/t，占地大造成了資源的浪費[16]。貯存過程如果不注意防護還可能對周邊大氣、地表徑流、地下水、土壤等造成污染。李寧宇等提出根據(jù)廢鹽理化性質(zhì)選擇合適的固化方法進行固化穩(wěn)定化，如水泥、石灰等再進行填埋處置有所改進[1]。

3 結(jié)論

綜上，本文列舉了廢鹽的主要處置思路和方法，包括清潔生產(chǎn)源頭控制，綜合利用、末端治理等。首先應(yīng)從清潔生產(chǎn)考慮，改進原料、工藝路線設(shè)備等盡量選用不產(chǎn)生或者少產(chǎn)生廢鹽的路線，并提高母液、清洗水等的重復(fù)利用率，減少產(chǎn)生量。另外優(yōu)先綜合利用，將廢鹽精制作為副產(chǎn)鹽進行充分利用。對于無法利用的廢鹽采用末端治理，主要有物理法、氧化法、熱處理法、填埋法等，根據(jù)污染物特征進行選擇，可采用多種組合法處理。廢鹽成分復(fù)雜處置難度高，成為當(dāng)下制約化工發(fā)展及影響環(huán)境的瓶頸，今后加強先進技術(shù)裝備的研究和引進，專業(yè)化處置以減少對生態(tài)環(huán)境的影響。