高鹽化工廢水的處理和實踐分析

程 拓，郞 潔

（1.濟南市市政工程設(shè)計研究院（集團）有限責(zé)任公司，山東 濟南 250000；2.山東省環(huán)境保護科學(xué)研究設(shè)計院有限公司，山東 濟南 250000）

隨著社會的不斷發(fā)展，各行各業(yè)都對環(huán)境保護有了新的認識，并且逐漸提高了對其重視程度，國家方面也在不斷推進可持續(xù)化發(fā)展的進程，制定了一系列環(huán)境保護的發(fā)展政策，嚴厲打擊破壞環(huán)境的行為，尤其是對化工行業(yè)污染物的處理等方面提出了新的要求，加大了管控力度。在化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的早期，由于對環(huán)境保護的認識不足、重視程度不夠?qū)е挛廴疚镔|(zhì)尤其是高鹽化工廢水的排放對環(huán)境造成了較為嚴重的破壞和影響，在現(xiàn)階段保護環(huán)境的措施下，為進一步解決環(huán)境問題還面臨很多困難。雖然現(xiàn)代化化工產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始利用先進的污染物處理技術(shù)，但仍然存在排放不合理、污染指數(shù)超標等問題，這不僅不能有效改善環(huán)境問題，還會對人們的身體健康和生產(chǎn)生活造成影響。因此，對現(xiàn)有高鹽化工廢水處理技術(shù)進行優(yōu)化與完善是非常重要的，對于化工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境等各方面都具有重要意義。本文主要對高鹽化工廢水的處理問題展開相應(yīng)的探討和研究，分析當(dāng)前高鹽化工廢水存在的問題、處理技術(shù)的現(xiàn)狀以及提高處理技術(shù)的意義。

1 概述

1.1 高鹽廢水現(xiàn)狀

1.1.1 治理的必要性

化工產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)運作過程中都會產(chǎn)生具有污染性質(zhì)的廢水和廢氣，這些污染物會對工廠周邊的生態(tài)環(huán)境造成一定程度的破壞，同時周邊居民的日常生活環(huán)境也會受到污染，不利于人們的健康。因此，對化工污染物質(zhì)進行治理尤其是對高鹽化工廢水的處理有重要意義，相關(guān)部門應(yīng)給予高度重視。當(dāng)前由于化工產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，其高鹽化工廢水的排放量也在逐年增加，因而廢水處理及其二次利用問題已經(jīng)成為制約企業(yè)發(fā)展的重要因素，也成為環(huán)境保護需要重點突破的問題。高鹽化工廢水處理技術(shù)主要是將廢水中的有害物質(zhì)分離出來，并回收廢水中的無機鹽成分，實現(xiàn)二次利用，起到有效保護環(huán)境、節(jié)約資源的作用，同時也降低了企業(yè)成本[1]?；て髽I(yè)應(yīng)意識到想要實現(xiàn)長久發(fā)展，就必須要實現(xiàn)環(huán)境與經(jīng)濟的結(jié)合，只有這樣才能提高發(fā)展的可持續(xù)性，因此要不斷調(diào)整和升級高鹽廢水處理工藝，提高廢水處理技術(shù)和處理效率，并制定嚴格的廢水管控制度，建立起綠色發(fā)展模式，以促進企業(yè)的進一步發(fā)展。

1.1.2 高鹽廢水的治理難點

前工業(yè)環(huán)境下，高鹽廢水治理對技術(shù)的要求比較高，難度也比較大，且需要投入較大成本，而實際的應(yīng)用效果并不明顯。大部分企業(yè)為了快速提高廢水處理效果和處理能力，更多地選擇借鑒國外企業(yè)或國內(nèi)先進化工企業(yè)的成功經(jīng)驗進行污水處理。然而單純的模式照搬和簡單的借鑒并不能使現(xiàn)狀得到有效改善，由于精細化工生產(chǎn)具有一定特殊性，不同時期、不同環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的廢水成分和含量等都有所不同，簡單的復(fù)制已無法從根本上解決廢水處理問題。另一方面，化工企業(yè)更重視經(jīng)濟效益，企業(yè)管理者往往希望通過壓縮成本、減少投入來實現(xiàn)經(jīng)濟利益的最大化。因此許多化工企業(yè)尤其是精細生產(chǎn)企業(yè)都是直接將高鹽化工廢水進行簡單的稀釋處理后再對接到污水處理廠進行統(tǒng)一處理。這種處理方式成本低，對技術(shù)的要求比較低、難度小，然而由于廢水中鹽的含量過高，簡單的稀釋并不能解決問題，甚至還可能對生態(tài)環(huán)境造成更嚴重的破壞，影響到污水處理廠的正常運轉(zhuǎn)。目前污水處理廠對工業(yè)廢水的接收是有一定標準的，含鹽濃度超過5%的工業(yè)廢水是拒收的，這也在很大程度上增加了化工企業(yè)排放高鹽廢水的壓力，部分企業(yè)還會大量囤積廢鹽，污染問題不但得不到解決，廢鹽處理問題也越來越嚴重。

1.1.3 高鹽化工廢水的來源

1.1.3.1 工業(yè)廢水

工業(yè)廢水是高鹽化工廢水的主要來源，化工廠、食品廠、造紙廠、制革廠等所排放的廢水都屬于含鹽度較高的廢水，而且有些工業(yè)廢水中還存在比較多的有毒物質(zhì)和難以降解的物質(zhì)，因此形成了高鹽有毒化工廢水。對于這類工業(yè)廢水的排放必須要制定嚴格的管理制度，經(jīng)過特殊處理達到標準后再進行排放，否則對于環(huán)境和人們身體健康的影響都是不可估量的，甚至?xí)医?jīng)濟發(fā)展造成影響。

1.1.3.2 海水利用后產(chǎn)生的廢水

在城市化和現(xiàn)代化發(fā)展進程中，對于海水資源的利用逐漸增多，海水資源相較于淡水資源更加豐富，因此許多產(chǎn)業(yè)都開始更多地選擇用海水代替淡水。海水需要經(jīng)過相應(yīng)的處理才能應(yīng)用，且處理過程也會產(chǎn)生一定量的高鹽廢水。當(dāng)前的海水理技術(shù)并不成熟，還存在許多不完善的地方，因此許多沿海城市都會選擇整體利用海水資源，例如側(cè)水資源。然而海水資源除了含鹽度高外，還存在一些有機和無機廢物，不僅利用效率低，還會影響生物的生存。因此海水需要經(jīng)過處理后再利用，以提高利用率和效果，且含鹽污水的排放也要制定相關(guān)準則，提高污水處理能力，降低含鹽污水對生態(tài)環(huán)境的影響[2]。

1.1.4 高鹽廢水的危害

高鹽廢水具有以下危害：（1）影響周圍土壤環(huán)境，使土壤肥沃力下降，導(dǎo)致農(nóng)作物生長緩慢，營養(yǎng)吸收困難，土地鹽堿化程度高。（2）影響周圍水源環(huán)境。高鹽廢水中含有大量有機物，其中有些廢水呈酸性，會污染水體環(huán)境，影響水生物的生長發(fā)育。（3）影響周圍空氣。高鹽廢水的氣味具有較強的刺激性，會對大氣層產(chǎn)生污染，影響人類的呼吸系統(tǒng)。

2 化工高鹽度廢水治理技術(shù)

2.1 優(yōu)化化工高鹽度廢水處理設(shè)備

化工高鹽度廢水處理設(shè)備包括許多種，在實際應(yīng)用過程中應(yīng)根據(jù)實際情況選擇合適的設(shè)備。比較常用的是催化反應(yīng)器設(shè)備，這種設(shè)備主要是以臭氧作為催化劑，起到對高鹽化工廢水物質(zhì)的氧化和催化作用。臭氧處理技術(shù)具有一定的強效性，應(yīng)用效果比較良好，這種利用化學(xué)反應(yīng)將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無污染的物質(zhì)，再進行排放的方法是當(dāng)前高鹽廢水處理的主要思路，這種廢水處理方式操作相對簡單，且不容易對環(huán)境造成二次污染，處理效率更高，因此在后續(xù)的高鹽化工廢水處理技術(shù)的探索上應(yīng)多從這一角度進行深入研究。此外，芬頓氧化工藝也是一種應(yīng)用范圍比較廣的處理方式，該工藝是以催化反應(yīng)為基礎(chǔ)研發(fā)出來的，污水處理完成后并不需要再對污泥等進行單獨處理，大大縮短了廢水處理時間，提高了廢水處理效率和效果，減少了工作人員的工作量。然而在實際的高鹽化工廢水處理過程中仍然存在一些技術(shù)層面的不足，廢水處理工藝的綜合治理效果還需要進一步提高，同時設(shè)備投入資金比較少、技術(shù)要求比較高、廢水處理人員配備不齊全等問題都是需要迫切解決的。在后續(xù)的研發(fā)中，相關(guān)人員還應(yīng)不斷對高鹽廢水處理技術(shù)進行探索和研發(fā)，以實現(xiàn)對設(shè)備的優(yōu)化升級，與現(xiàn)代化化工企業(yè)的生產(chǎn)模式相適應(yīng)，提高設(shè)備利用率和污水處理率，有效促進環(huán)境保護。

2.2 高鹽廢水處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.2.1 高效蒸發(fā)技術(shù)

高效蒸發(fā)技術(shù)主要應(yīng)用于高鹽廢水的處理，鹽分含量應(yīng)在40 000 mg/L以上，這種蒸發(fā)技術(shù)對于高鹽化工廢水的處理效率是比較高的。高效蒸發(fā)技術(shù)可以實現(xiàn)串聯(lián)式的蒸發(fā)，前一個蒸發(fā)完成后，其蒸發(fā)熱量還可以繼續(xù)提供給下一個環(huán)節(jié)的蒸發(fā)，從而實現(xiàn)了熱源利用的最大化，起到除鹽的效果。其次，高效蒸發(fā)技術(shù)還可以分離化工廢水中的鹽分和水分，分離完成后再繼續(xù)進行處理。這種蒸發(fā)方式除鹽效果比較徹底，效率相對比較高，因此應(yīng)用范圍也比較廣，例如醫(yī)藥行業(yè)、煤炭行業(yè)等都會優(yōu)先選擇高效蒸發(fā)技術(shù)。但是有些高鹽化工廢水中含有較多有機物，會對最終蒸發(fā)出來鹽的質(zhì)量造成影響，鹽分內(nèi)會摻雜有機物，因此還需要再次對已經(jīng)蒸發(fā)出來的鹽進行處理，將有機物分離出來。

2.2.2 膜處理技術(shù)

膜處理技術(shù)中膜的種類有許多種，不同要求下膜的孔徑也大小不一。高鹽化工廢水處理通常采用電滲析膜和反滲透膜兩種。電滲析技術(shù)和反滲透技術(shù)目前已經(jīng)相對比較成熟，但是通常適用于清潔度較高的工業(yè)廢水處理，如果工業(yè)廢水中夾雜的的其他成分過多，會使污染物變得比較復(fù)雜，清潔度達不到要求，不僅起不到處理污水的作用，還會對膜造成污染和堵塞，甚至損壞。

2.2.3 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)主要是通過應(yīng)用微生物來達到污水處理的效果，這種方式對資金的要求比較低，大部分企業(yè)都可以承擔(dān)，但該技術(shù)在實際應(yīng)用過程中對處理條件的要求非常高，第一，即使是高鹽化工廢水，其含鹽量也不能過高，一旦超出生物處理技術(shù)所能承受的范圍，微生物菌群就無法發(fā)揮其原本的作用，處理效果也較差。由于生物處理技術(shù)自身的局限性，使其應(yīng)用范圍受到了相應(yīng)的限制，雖然當(dāng)前已經(jīng)研制出了耐鹽性較高的微生物菌劑，但在實際應(yīng)用過程中仍然存在一些問題，還需要對該技術(shù)進行進一步探討和研究，才能充分發(fā)揮微生物菌群在高鹽化工廢水處理中的作用。

2.2.4 焚燒處理技術(shù)

焚燒處理對溫度的要求是800～1 000 ℃，在這個溫度范圍內(nèi)才能達到良好的效果。焚燒主要是利用高鹽化工廢水中含有的可燃性物質(zhì)，這些物質(zhì)在高溫環(huán)境下與空氣接觸后會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化，達到污水處理的效果。通常情況下，在高鹽化工廢水焚燒前都會進行相應(yīng)的預(yù)處理工作，這主要是為了提高廢水的熱值，從而提高焚燒效果，降低成本。

3 高鹽廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 預(yù)處理技術(shù)的應(yīng)用

高鹽工業(yè)廢水的成分相對比較復(fù)雜，其中可能包含各種各樣的污染物質(zhì)，甚至是有毒物質(zhì)，因此在廢水處理工藝進行前都要先進行相應(yīng)的預(yù)處理工作，以提高除鹽、去污的效果，達到完全性和徹底性。預(yù)處理技術(shù)主要包括過濾法、氧化法、微生物法等，不同方法的應(yīng)用條件和處理效果都有所不同，因此還需要根據(jù)具體需要來選擇合適的技術(shù)方法。如果高鹽化工廢水中含有大量的有毒物質(zhì)，則可以通過預(yù)處理技術(shù)使有害高鹽廢水轉(zhuǎn)化成無害高鹽廢水。經(jīng)過無害化處理后再繼續(xù)進行后續(xù)的除鹽環(huán)節(jié)可以有效提高除鹽效率及效果，除鹽的徹底性也相對比較高。如果高鹽廢水中不含有害物質(zhì)，廢水成分為氯化鈉和硫酸鈉，則在預(yù)處理后可以使廢水中的鹽分達到與海水相似的效果，符合條件的廢水可以直接排海，不需要再繼續(xù)除鹽，而對于預(yù)處理后含鹽量仍然較高的廢水則可以通過稀釋等技術(shù)降低其含鹽量，達到自然排放的標準，實現(xiàn)自然排放，這種方式大大降低了排放成本，節(jié)約了排放時間，對環(huán)境的污染也相對比較小，因此通過預(yù)處理實現(xiàn)直排的方式具有廣闊的發(fā)展前景，其研究價值也更高。但是從目前的整體情況看，預(yù)處理技術(shù)還沒有達到完全成熟，對污染物的去除并不完全徹底，如果直接排放可能還會對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的隱患，因而，直排的安全性無法得到有效保障。另一方面，國家對于直排并沒有制定相關(guān)的標準和要求，因此這種方式還無法得到大范圍推廣與應(yīng)用。在未來的不斷研發(fā)過程中，環(huán)保處理技術(shù)水平會越來越高，相關(guān)法律規(guī)定也會越來越完善，使高鹽化工廢水最終可以實現(xiàn)無害化處理后的直接排放。

3.2 新型膜技術(shù)的應(yīng)用

近年來，膜技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)越來越完善，技術(shù)成熟度比較高，許多新型膜技術(shù)逐漸研發(fā)出來，且在高鹽化工廢水處理中的應(yīng)用效果良好。新型膜技術(shù)除了能夠滿足對廢水的處理需求外，還能夠有效實現(xiàn)對有用成分的回收，實現(xiàn)二次利用或循環(huán)利用，環(huán)保性能更高。但是膜的生產(chǎn)成本相對比較高，大部分企業(yè)尤其是中小企業(yè)無法承擔(dān)膜技術(shù)的費用，因而對該技術(shù)的推廣和發(fā)展起到一定的阻礙作用。在未來各項技術(shù)不斷成熟的大環(huán)境下，新型膜技術(shù)也會產(chǎn)生新的研發(fā)活力，并且功能問題和成本問題都將得到有效解決。

3.3 生物強化技術(shù)的應(yīng)用

生物技術(shù)在當(dāng)前的應(yīng)用和發(fā)展上具有較多問題，應(yīng)用范圍比較狹窄，應(yīng)用效果也并不明顯，因此在后續(xù)的技術(shù)探索過程中，應(yīng)擴大生物技術(shù)的使用范圍，提高微生物菌群的耐鹽性，或者選擇耐鹽度更高的微生物菌群，以提高生物技術(shù)對高鹽化工廢水的處理效果。

4 結(jié)語

總之，高鹽工業(yè)廢水處理技術(shù)的種類比較多，不同處理技術(shù)具有不同的特點，其針對性和適用范圍也不同。同時由于技術(shù)等方面的局限性，廢水處理技術(shù)仍然存在一些問題，對廢水處理得不夠徹底、效果不明顯等。另外，有些廢水處理技術(shù)成本比較高，例如膜處理技術(shù)，因此還應(yīng)當(dāng)在繼續(xù)研發(fā)新型高鹽工業(yè)廢水處理技術(shù)的同時，不斷對現(xiàn)有的技術(shù)進行完善與改進，提高技術(shù)的實際應(yīng)用范圍和應(yīng)用效果，降低成本，從而有效提高對高鹽工業(yè)廢水的處理力度，增強環(huán)境保護的效果。