工业废水零排放技术工艺浅析【技术干货】

一、零排放简介

废水零排放最早于1970年美国提出的概念，早在70年代美国由于废水影响而强制规定必须实行废水零排放技术，这也是世界上最早的零排放政策法规。我国在2005年颁布的《中国节水技术政策大纲》指出发展外排废水回用和“零排放”技术。水资源的日益短缺逐渐成为制约我国经济和社会发展的重要因素，实现工业废水零排放势在必行。

零排放的难度是有目共睹的，实现零排放可通过两个途径：源头和排放。即源头废水的减量和消纳；末端废水增加净化设备。通常将二者有机结合来达成目标。实现工业废水零排放需要系统的解决方案，首先应通过优化工艺，提高用水效率，降低装置水耗；再利用反渗透(RO)、电渗析(EDR)、超滤(UF)等工艺将废水充分回用。对于高含盐废水零排放应用较多的是蒸发结晶技术，即将含盐废水经过充分的预浓缩后，再进入蒸发结晶器固化处理。

 

二、零排放技术的发展

20世纪80年代，由于环保政策和环保理念的觉醒，欧洲及美国一些企业纷纷尝试采取一些措施，对排放的废水进行简单的一个处理，再回收利用其中一些物质，但是由于工艺的限制，这种方式的处理效率很低，并且投资和运行成本高昂，并不适用于大部分企业。之后随着膜技术、反渗透技术的日益成熟，经过反渗透浓缩后的废水再蒸发结晶，大大的节约了运行成本，推动了零排放工艺的发展。如今，环保意识的增强和实际对水资源的需求的增大，使得“零排放”一度成为最受关注的环保趋势。目前我国已经开始重视“零排放”工艺的发展了，许多重点流域已经出台相关的零排放政策，企业也纷纷响应政策，零排放工艺能够最大限度的保护环境，且能高效回收利用水资源，但是投资和运营费用的居高不下，是制约废水零排放技术发展的最重要的原因。

三、环诺废水零排放工艺简介

对于废水深度处理过程产生的高含盐污水，可以通过蒸发结晶处理最终实现零排放。该技术的核心在蒸发，目前国内外主要的蒸发技术有多效蒸发、热力蒸汽再压缩蒸发、机械蒸汽再压缩蒸发、降膜式机械蒸汽再压缩循环蒸发等。

1、环诺MVR蒸发系统

 
机械式蒸汽再压缩 (MVR)蒸发器利用蒸发器中产生的二次蒸汽，经压缩机压缩，压力、温度升高，热焓增加，然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用，使料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样，原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潜热，又提高了热效率，生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效，减少了对外部加热及冷却资源的需求，降低能耗。

2、环诺多效蒸发系统

 
多效蒸发系统的特点是将几个蒸发器连接起来操作，前一级蒸发器产生的二次蒸汽作为后一级蒸发器的热源，以提高热能利用率。其突出的优点是:进水预处理较简单;应用灵活，既能单独使用，也可与其它方法联合使用;系统操作安全可靠。

3、环诺降膜式MVR循环系统

在MVR的基础上，采用降膜式蒸发，并在蒸发器下部设置浓盐水循环泵，在浓盐水首次经过蒸发器未达到所需浓度时，可通过循环泵打到蒸发器顶部再次循环，直至达到所需浓度。该工艺采用单效蒸发器可以达到多效蒸发的效果。该技术是目前处理高含盐污水最有效、最经济的技术。蒸发废水所需的热量由蒸汽冷凝和冷凝水冷却所释放的热能提供，运行过程中消耗的只是驱动装置内的水泵、蒸汽泵运转和装置控制系统所需要的电能。另外浓盐水循环泵强制液体循环，可以降低结垢和结晶堵塞的程度。

4、高效反渗透HERO

高效反渗透是一种在常规反渗透膜基础上开发的新工艺，其原理是通过软化预处理，去除来水的硬度，然后脱气除去水中的二氧化碳，再加碱将反渗透进水pH调到8.5以上。与常规RO工艺相比，该工艺有以下特点：防垢、防粘污、防堵塞；清洗次数减少；膜通量提高。

5、震动膜DM

震动膜技术实质上也是在常规膜基础上的一种新工艺。常规工艺的膜过滤，废水在膜表面流过，膜是静止的，絮凝物容易在膜表面沉积结垢。震动膜则将常规的膜固定在特殊的震动装置上，使膜组在扭力弹簧上高频率扭动，从而在膜和与之接触的水之间产生强大的剪切力，使得靠近膜的水和污垢颗粒形成湍动，污染物不易沉积，膜表面不易结垢，提高了膜通量，降低了膜的清洗和更换频率。

6、超临界水氧化技术

超临界水氧化技术以超临界水(温度>374℃，压力>22.1MPa)为介质，利用超临界条件下不存在气液界面传质阻力来提高反应速率，用氧气或空气等氧化剂将有机物彻底氧化。SCWO适于处理各种高浓度、难降解有机废水，特别是有机污染物浓度在3%～10%的废水。

结语：工业废水实现零排放是大势所趋，根据废水性质选择合适的工艺极其重要，这将影响装置的正常运行和使用寿命。蒸发结晶工艺操作条件温和，处理高含盐废水应用案例较多。应注意反应器选材、结垢、发泡等问题，选择适用的浓缩预处理（如：预处理+DTRO+蒸发系统）工艺可有效降低装置的投资和运行费用。零排放技术并非一种单一的水处理技术，而通常是一系列水处理技术的组合与集成。越来越多的技术创新将进一步增强零排放系统的可靠性，降低处理成本，提升资源化率。相对而言，彻底解决零排放结晶盐的出路显得更为迫切。可选方案或许包括，推动将副产盐纳入现有的工业盐供应与循环体系、考虑出台明确的集中处置规范等。