行业动态

在工业生产蓬勃发展的当下，工业废水的产生量日益庞大，其中高盐废水因其成分复杂、处理难度大，远超常规污水处理标准，已成为工业废水处理与治理领域的核心难题。高盐废水若未经有效处理直接排放，不仅会对土壤、水体等生态环境造成严重污染，还会导致水资源和盐资源的大量浪费。因此，探寻高效、经济且能实现资源化的高盐废水处理技术迫在眉睫。

一、高盐废水处理现状

传统的高盐废水处理方法，如蒸发结晶技术，虽能实现盐分与水分的分离，但存在能耗高、设备投资大、易结垢等问题。膜分离技术中的反渗透（RO）和常规盐硝分离纳滤膜技术在中等盐浓度废水处理中得到应用，然而，常规纳滤膜面临着膜污染严重、维护成本高以及对某些离子选择性差等挑战，难以满足高盐废水资源化处理的需求。离子交换树脂技术在去除特定离子方面有一定效果，但存在树脂再生频繁、产生二次污染等弊端。

二、改性盐硝分离纳滤膜技术解析

1. 纳滤膜原理及特性

常规纳滤膜通过孔径筛分和荷电效应实现一价/二价离子的选择性分离，一方面面临抗污染性不足，高盐废水中悬浮物、有机物易堵塞膜孔，导致膜通量衰减；另一方面分离效率受限，对硫酸钠/氯化钠的分离系数。

纳滤膜作为一种特殊的分离膜，孔径通常在 1 - 2nm 之间，允许溶剂分子、某些低分子量溶质及低价离子透过。其分离机理较为复杂，包括筛分作用以及基于溶解扩散理论的分离过程。对于复合纳滤膜，由起支撑作用的多孔膜和起分离作用的致密膜组成，这种结构使得膜的性能可通过对两层膜分别优化来提升。在高盐废水处理中，纳滤膜能有效截留二价及以上离子，对一价离子也有一定截留能力，从而实现盐分与部分有机物的分离。

2. 改性提升性能

为克服常规盐硝分离纳滤膜的不足，科研人员通过对膜材料进行改性来提升其性能。

（1）聚醚砜/氧化石墨烯复合膜：将膜表面亲水性提升40%，抗污染周期延长至常规膜的2.3倍；

（2）两性离子修饰膜：通过磺酸基与季铵基的协同作用，对硫酸根的截留率提升至98.5%，分离系数突破1.2；

（3）动态膜改性技术：利用超声空化效应实时清除膜表面沉积物，使膜通量恢复率提高至92%。

三、超声催化氧化协同作用

1.超声催化氧化原理

超声催化氧化系统通过三重机制实现废水预处理：一是空化效应，二是自由基氧化，三是盐类转化。

超声催化氧化技术是利用超声波的空化效应，在溶液中产生局部高温高压环境，促使水分子裂解产生具有强氧化性的羟基自由基（・OH），这可导致COD可急剧下降至80mg/L。这些自由基能够与废水中的有机物发生反应，将其氧化分解为小分子物质甚至二氧化碳和水。同时，超声波还能强化传质过程，提高臭氧等氧化剂的利用率，促进反应的进行。

2.与改性纳滤膜协同优势

在高盐废水处理中，将超声催化氧化与改性盐硝分离纳滤膜技术相结合具有显著优势。超声的空化作用可以减少纳滤膜表面污染物的吸附，降低膜污染程度，维持膜的高通量。同时，超声催化氧化能够对纳滤膜透过液中的残留有机物进行深度氧化处理，进一步提高出水水质。对于高盐废水中难以被纳滤膜截留的小分子有机物，超声催化氧化可以将其分解，从而减轻后续处理负担，提高整个处理系统对高盐废水的净化和资源化能力。

四、非蒸发结晶实现盐资源化

1. 非蒸发结晶技术原理

非蒸发结晶技术摒弃了传统蒸发结晶依靠大量热能蒸发水分的方式，而是通过改变溶液的物理化学条件，如调节温度、pH 值，加入晶种等，使盐分在过饱和状态下结晶析出。这种技术能够在相对温和的条件下实现盐的结晶，减少能耗和设备腐蚀问题。

2. 在高盐废水处理中的应用

在高盐废水经过改性盐硝分离纳滤膜处理后，得到的浓缩液中富含盐分。采用非蒸发结晶技术，可以将这些盐分以纯净的晶体形式回收，实现盐的资源化利用。例如，对于含有硫酸钠和氯化钠的高盐废水，通过精确控制结晶条件，可分别得到纯度较高的芒硝（Na₂SO₄・10H₂O）和食盐（NaCl）晶体，这些晶体可回用于工业生产，创造经济价值。

五、工业废水处理中的综合应用

在实际工业水处理场景中，针对不同行业产生的高盐废水，可构建 “预处理 - 改性盐硝分离纳滤膜处理 - 超声催化氧化 - 非蒸发结晶” 的综合处理工艺。预处理阶段通过过滤、中和等手段去除废水中的悬浮物及调节酸碱值，为后续膜处理创造良好条件。改性盐硝分离纳滤膜对废水进行初次分离，实现大部分盐分和部分有机物的截留。超声催化氧化对纳滤透过液和浓缩液中的有机物进行氧化分解，提高水质。最后，非蒸发结晶对浓缩后的盐分进行回收利用。这种综合工艺在化工、电镀、制药等高盐废水排放行业具有广阔的应用前景，既能有效解决高盐废水污染问题，又能实现水资源和盐资源的循环利用，降低企业生产成本，符合可持续发展的理念。

随着科技的不断进步，高盐废水处理技术正朝着更加高效、环保、资源化的方向发展。改性盐硝分离纳滤膜技术联合超声催化氧化、非蒸发结晶等技术，为高盐废水的资源化处理提供了可行的解决方案，有望在未来工业废水治理领域发挥更大的作用，推动行业绿色发展。