為了在煤化工等行業的高鹽廢水零排放處理過程中,更好地選用和設計適宜的分鹽結晶工藝,提高結晶鹽的資源化效率,降低綜合處理成本,首先介紹了高鹽廢水分鹽結晶工藝各種典型技術路線,再結合特定煤化工案例,討論了2種代表性的熱法和膜法技術路線的分鹽結晶工藝設計,并對其進行了定量的技術經濟對比分析。結果表明,相較于熱法分鹽結晶工藝,納濾-低溫結晶膜法分鹽工藝的投資雖然增加約30%,但其結晶鹽產品的回收率提高37.8個百分點,在雜鹽固廢的處置成本為1000元/t時,綜合運行成本節省約30%,技術經濟性上具有一定優勢,且這一優勢隨雜鹽固廢處置成本的升高而增強。
高鹽廢水一般是指鹽度顯著高于常規地表水或普通生產生活用水鹽度的廢水。典型的高鹽廢水包括循環冷卻塔排污水、反滲透系統濃水以及其他工藝過程產生的鹽度較高的廢水。根據來源不同，高鹽廢水的實際鹽度通常在3 000～50 000 mg /L，甚至更高的范圍。高鹽廢水的產生由來已久，特別是隨著脫鹽技術在原水處理和廢水回用領域日益廣泛的應用，其產生量正在不斷增加。另一方面，環保法規的不斷加碼對高鹽廢水的處理處置提出了更高的要求。這一情況在我國煤化工行業體現得尤為突出。由于我國水資源與煤炭資源呈逆向分布，現代煤化工項目多建設在內蒙古、寧夏、陜西、新疆等水資源短缺和生態脆弱的地區，這些地區由于缺乏納污水體和環境容量，高鹽廢水的零排放處理成為了必然選擇。國家環保部于2015 年發布了《現代煤化工建設項目環境準入條件( 試行) 》，其中明確規定，缺乏納污水體區域應對高鹽廢水采取有效處置措施，不得污染地下水、大氣、土壤等。高鹽廢水的零排放處理工藝一般包括預處理、膜濃縮、蒸發結晶等典型步驟。我國早期的高鹽廢水零排放處理項目對無機鹽的資源化考慮不多，一般在蒸發結晶段產生的是混合雜鹽。結晶雜鹽遇水易溶解，且通常含有有機物甚至重金屬，難以作為普通固廢處置，即使以高昂代價作為危廢處置，由于其產量極大，一般的危廢處置中心也難以消納。因此，高鹽廢水零排放處理過程中結晶鹽的資源化勢在必行。