高盐工业废水电膜资源化处理与近零排放
来源项目
中国钢铁协会和中国金属学会冶金科学技术奖二等奖（2022），河北省科学技术进步二等奖（2023）
技术分类
水污染防治-工业污水
适用对象及范围
钢铁、煤化工行业等行业的高盐废水的资源化处理
解决的难点问题
解决了高盐废水电渗析系统中膜污染严重、能耗高和运行不稳定的难题；避免传统蒸发结晶产生大量固体杂盐的问题，大幅度提高废水回用率、盐资源化及近零排放难题。
基本原理
合成高电子转移率的非均相锰-碳复合催化剂，构建微纳气泡-催化耦合强化臭氧氧化技术，提高臭氧浓度及效率，实现高效去除难降解有机物；通过表面复合改性研制出性能良好的抗污染离子交换膜，提高传统电渗析脱盐和双极膜电渗析体系运行稳定性，降低电渗析脱盐与酸碱再生电耗。构建智能化电膜脱盐与酸碱再生成套设备，经预处理后高盐废水低成本脱盐、高倍数浓缩和高效再生酸碱等，实现高盐废水资源化处理；
技术描述（创新点及优势）
该技术能够提高臭氧与废水的混合均匀度并增加臭氧利用率，其中性能良好的抗污染离子交换膜，可实现多种杂质离子协同深度去除。该技术产生8%-10%浓度的酸溶液和碱溶液，可实现高盐废水资源化处理与酸碱循环利用，同时不产生二次污染的液体、固体废弃物，清洁生产性更好，且操作较简单，条件温和，反应过程在常温、常压条件下可长期稳定进行。
技术推广应用情况
该技术已经在河钢集团邯钢公司建立示范工程，规模达到1200m³/d。
应用案例名称
邯钢高盐水资源化处理示范工程
案例地址
河钢集团邯钢公司厂区内
案例规模
1200m³/d
项目投运时间
2020年
验收情况
高盐有机废水纳微气泡-催化耦合强化臭氧氧化关键技术、抗污染压力/电驱动膜组合高效脱盐与浓缩关键技术、基于酸碱再生/水回用的焦化尾水近零排放集成技术均达到国际领先水平
工艺流程
原水是反渗透单元产生的浓盐水，经过化学软化处理后，再经多介质过滤进入臭氧催化氧化单元进行脱碳处理，其出水再进入MBR单元进行深入深度脱碳和脱氨氮，一部分水进入产水池。另一部分水经过弱酸树脂进一步软化，后进入反渗透脱盐，产水进入产水池，RO浓水进入活性炭深度吸附处理单元进一步脱除有机物，出水再经超滤系统保安后进入纳滤进行分盐。纳滤单元产生的淡水进入海水淡化膜，对废水进行提浓，RO淡水进入产水池，RO浓水进入ED处理单元进行深度浓缩。ED的淡水返回海水淡化膜，浓水经过螯合树脂后进入双极膜电渗析盐制酸碱，分别回收浓度约为8%的盐酸溶液和氢氧化钠溶液。纳滤的浓水进入浓水池，用于企业生产单元的浊循环系统。整个工艺的RO淡水进入产水池，最终的优质产水一部分进入双极膜单元用于补充水，另一部分用于厂区回用。
污染防治效果和达标情况
高盐工业废水资源化处理与近零排放技术可实现90%以上水以淡水形式回收，可以用于循环水补充水或者工艺过程；80%以上氯化钠被转化成7～8%的稀盐酸和氢氧化钠，可满足企业生产循环使用的需求（如树脂再生、中和等）。而且基本没有二次污染物产生，脱盐残留的浓盐水（占总废水量<10%）可用于浊循环过程中冲渣等
二次污染治理情况
高盐工业废水资源化处理与近零排放技术基本没有二次污染物产生，脱盐残留的浓盐水（占总废水量<10%）可用于浊循环过程中冲渣等。
碳排放情况
不涉及此项
能源、资源节约和综合利用情况
不涉及此项
投资费用
示范工程总投资3897万元
运行费用
吨水处理成本12.5元
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