今年，國家發(fā)展改革委等10部門聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于推進污水資源化利用的指導(dǎo)意見》（以下簡稱《指導(dǎo)意見》），廢水零排放作為實現(xiàn)污水資源化利用的重要路徑再被重點提及。《指導(dǎo)意見》提出，“實施污水收集及資源化利用設(shè)施建設(shè)、區(qū)域再生水循環(huán)利用、工業(yè)廢水循環(huán)利用、農(nóng)業(yè)農(nóng)村污水以用促治、污水近零排放科技創(chuàng)新試點、污水資源化利用試點示范等重點工程”。“到2025年建成若干國家高新區(qū)工業(yè)廢水近零排放科技創(chuàng)新試點工程”。隨著環(huán)保政策不斷趨嚴，廢水零排放的熱度節(jié)節(jié)攀升，零排放項目持續(xù)上馬。零排放水處理技術(shù)雖然只經(jīng)歷了40多年的發(fā)展，但技術(shù)水平不斷提升，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，目前已廣泛應(yīng)用于能源、化工、造紙等行業(yè)，正在不動聲色地引領(lǐng)著工業(yè)廢水處理技術(shù)的發(fā)展方向。

 

"廢水零排放"是指工業(yè)廢水經(jīng)過重復(fù)使用后，將這部分含鹽量和污染物高濃縮成廢水全部（99%以上）回收再利用，無任何廢液排出工廠。

 

早在上世紀七十年代，美國相關(guān)機構(gòu)就提出了廢水零排放的概念，并對廢水零排放進行了詳細的說明。本世紀初，我國專門制定了相關(guān)節(jié)水技術(shù)政策大綱，詳細地對零排放技術(shù)進行了規(guī)范。

 

而零排放之所以備受關(guān)注，一方面在于這是必然趨勢，另一方面在于難，真正的零排放項目并不多。

 

目前，廢水“零排放”處理工藝的基本思路是使鹽和水分離，得到回用水和結(jié)晶鹽。對于大多數(shù)行業(yè)來說，由于廢水鹽分較復(fù)雜，僅靠單純的簡單蒸發(fā)來最終想實現(xiàn)“零固廢”外排是非常困難的。由于分質(zhì)分鹽工藝不成熟，目前大部分企業(yè)處理高鹽污水后均是得到混鹽，以固廢或危廢暫存，不僅造成資源浪費，而且加重環(huán)保安全隱患。因此，如何將高鹽廢水中的鹽以單質(zhì)鹽的形式回收并進行資源化利用，成為工業(yè)高鹽廢水處理研究中的重點與難點，如何進行分鹽處理成為能否零排放的關(guān)鍵。

 

所謂分鹽處理，即根據(jù)溶液中對應(yīng)溫度下各溶質(zhì)溶解度的不同、利用相圖理論進行鹽分分離從而得到不同鹽產(chǎn)品的過程。

 

分鹽結(jié)晶工藝主要有2種思路：一是直接利用廢水中不同無機鹽的濃度差異和溶解度差異，通過在結(jié)晶過程中控制合適的運行溫度和濃縮倍數(shù)等來實現(xiàn)鹽的分離，即通常所說的熱法分鹽結(jié)晶工藝；二是利用氯離子和硫酸根離子的離子半徑或電荷特性等的差異，通過膜分離過程在結(jié)晶之前實現(xiàn)不同鹽之間的分離或富集，再用熱法結(jié)晶過程得到固體，即膜法分鹽結(jié)晶工藝。

 

當高鹽廢水中某一種鹽含量占比具有較大優(yōu)勢時，可以考慮采用直接蒸發(fā)結(jié)晶的方式，分離回收該優(yōu)勢鹽組分，而其余成分最終以混鹽形式結(jié)晶析出。

 

直接蒸發(fā)結(jié)晶工藝流程簡單，系統(tǒng)控制難度小，但無機鹽回收率和雜鹽產(chǎn)量對原水無機鹽組分特征依賴度高。此外，在蒸發(fā)濃縮過程中，廢水中的有機物和雜質(zhì)鹽組分被濃縮并殘留在母液中，可能導(dǎo)致粗鹽產(chǎn)品純度低、白度差。通過洗鹽等方式，可以在一定程度上提高產(chǎn)品鹽的純度和白度。

 

當廢水中不存在占比較大的優(yōu)勢鹽組分時，采用直接蒸發(fā)結(jié)晶工藝最終得到的純鹽回收率較低，雜鹽產(chǎn)量大，固廢處置費用高。為了解決這一問題，可采用硫酸鈉和氯化鈉分步結(jié)晶的方式，分別在較高溫度下結(jié)晶得到硫酸鈉，在較低溫度下結(jié)晶得到氯化鈉，此工藝稱為鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝。

 

采用分鹽結(jié)晶零排放工藝，大部分結(jié)晶鹽可進行資源化再利用，解決了高含鹽廢水零排放工程中的混鹽結(jié)晶難以資源化處理的問題。

 

高鹽廢水處置是世界性難題，我國每年產(chǎn)生的此類廢水超過3億立方米，由此副產(chǎn)的高鹽危廢超過千萬噸，其中大部分沒有得到合理處置，給生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力。當前國內(nèi)處理固體危廢的成本基本在3000元/噸以上，其代價甚至比前段膜濃縮、蒸發(fā)濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶各工段成本之和還要高，形成了壓在企業(yè)頭上的另一座大山。

 

研究顯示，采用傳統(tǒng)的反滲透+蒸發(fā)技術(shù)，要實現(xiàn)零排放，每噸水處理成本高達9.49元，鋼鐵、煤炭、化工、印染等高耗水企業(yè)很難承受。“水十條”對造紙、印染、煤化工工業(yè)園區(qū)等提出了治理要求。目前來看，全國絕大部分工業(yè)園區(qū)污水處理廠沒有達到要求，很重要的原因就是污水處理成本太高。

 

由于廢水零排放項目投資和運行成本較高，導(dǎo)致只有少數(shù)企業(yè)引入了廢水零排放相關(guān)技術(shù)，大多數(shù)企業(yè)還處于觀望階段。有先試先行的企業(yè)實踐表明高含鹽廢水實現(xiàn)近零排放后，預(yù)計年節(jié)水量可達288萬立方米。

 

若想真正的落實廢水零排放，技術(shù)選擇是最為關(guān)鍵的，高性價比的技術(shù)解決方案將成為核心競爭力。

 

有專家表示，從資源利用的角度來看，高鹽廢水處理要開發(fā)低成本工藝技術(shù)，實現(xiàn)高價元素回收、低價元素的轉(zhuǎn)化的高值化利用，從而實現(xiàn)高鹽廢水的近零排放，實現(xiàn)資源利用與環(huán)境治理的雙贏。

 

目前，尋求工程建設(shè)投入更少、處理效果更好、工藝穩(wěn)定性更強、運行費用更低的高鹽廢水零排放工藝，同時，解決分鹽資源化利用問題、探究合理的雜鹽無害化、高質(zhì)化處理處置工藝，已成為技術(shù)提供方和應(yīng)用方共同面臨的迫切需求。屆時，2021世環(huán)會【國際環(huán)保展】將為大家搭建交流平臺，在同期舉辦的第五屆iwlf國際工業(yè)水領(lǐng)袖論壇以及水處理戰(zhàn)略上將對廢水零排放問題加以探討。

 

作為環(huán)保人年度首選環(huán)境綜合治理平臺，2021世環(huán)會【國際環(huán)保展】將于6月2-4日在上海國家會展中心精彩上演。本屆展會擁有15萬平米展示規(guī)模, 聚集1,600家環(huán)境企業(yè)，展示32,000件環(huán)保設(shè)備，覆蓋綜合治理、水、大氣、智慧環(huán)保、環(huán)境監(jiān)測、資源再生、土壤、噪聲8大環(huán)境污染治理領(lǐng)域，已成為全球超大規(guī)模的世界環(huán)保博覽會平臺。針對廢水零排放這一熱點，與會企業(yè)也紛紛“摩拳擦掌”，整裝待發(fā)。現(xiàn)階段，開發(fā)或引進零排放技術(shù)，主動占據(jù)零排放市場，或?qū)⑷〉梦磥砹闩欧攀袌龅膬?yōu)勢。