高鹽廢水分鹽結晶工藝
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。

1煤化工高鹽廢水分鹽結晶工藝設計

高鹽廢水水中還約含有4 000 mg /L 的其他無機鹽，而其含有的硬度、硅和有機物等通過預處理已經實現大部分去除。株洲江海環保科技分別討論采用熱法和膜法分鹽結晶工藝路線，針對上述預處理后的高鹽廢水進行分鹽結晶工藝設計。

1.1 熱法分鹽結晶工藝設計

由于預處理后的原水中滲透壓貢獻較大的氯化鈉濃度較低，采用高壓反滲透先行濃縮減量50%。反滲透濃水以15 m3 /h 的流量進入結晶器Ⅰ，其運行溫度在104～107 ℃，結晶分離干燥后得到元明粉，產量約為800 kg /h。結晶器I 的產水率為88%，排出1.4 m3 /h 的母液，其中氯化鈉濃度約為23%。結晶器Ⅰ的母液進入結晶器Ⅱ，其運行溫度在82～86 ℃，結晶干燥后得到雜鹽，產量約為1 000 kg /h。可以看出，整個分鹽結晶系統結晶鹽的綜合回收率約為44.4%。

2.2 膜法分鹽結晶工藝設計

為了提高分鹽結晶工藝的鹽回收率，減少雜鹽固廢的產生量和處置成本，采用納濾-低溫結晶路線對預處理后的廢水進行了工藝設計。

經過預處理的原水首先通過納濾處理實現一價鹽和二價鹽的分離，得到含氯化鈉的納濾產水和含硫酸鈉與氯化鈉混合鹽的納濾濃水。其中，納濾濃水中硫酸鈉的含量約為8.5%，通過換熱器降溫至接近0 ℃，進入低溫結晶器析出芒硝產品，產量約為2 560 kg /h。固液分離后的上清液中，2.6 m3 /h 作為母液送入結晶器Ⅱ得到雜鹽，其余上清液則回流至納濾系統循環處理。

合適的納濾膜對硫酸鈉等多價鹽的截留率大于98%，因此納濾產水中氯化鈉組分占比很高。加之原水中氯化鈉含量較低，因而納濾產水中氯化鈉濃度相對較低，直接進蒸發器濃縮成本較高，因此先通過反滲透進行預濃縮，反滲透單元設計產水率為75%。6.5 m3 /h 的反滲透濃水通過蒸發器進一步濃縮后，進入結晶器Ⅰ，結晶和固液分離后獲得氯化鈉結晶鹽產品，產量約為350 kg /h，極少量母液也送入結晶器Ⅱ得到雜鹽，雜鹽的總產量約為320 kg /h。該分鹽結晶系統硫酸鈉和氯化鈉的綜合回收率約為82.2%，較熱法分鹽工藝有大幅提升。

4 結論

結晶鹽的資源化回收和利用是我國煤化工等行業高鹽廢水*處理技術發展的趨勢，而分鹽結晶工藝則是實現這一目標的技術基礎。熱法分鹽結晶工藝相對成熟，但結晶鹽產品的品質和回收率略低。膜法分鹽結晶工藝對原水組分波動的適應性更強，與熱法分鹽結晶工藝聯用后可以有效提升結晶鹽產品的品質和回收率。

膜法分鹽結晶工藝較熱法分鹽結晶工藝可以節省約30%的運行成本，綜合來看在技術經濟性上具有優勢。而當雜鹽固廢的處置成本達到3 000元/t 時，膜法分鹽結晶工藝取代熱法分鹽結晶工藝的靜態投資回收期只有0.4 年，優勢十分明顯。