摘要：本文介紹了含鹽化工廢水的來源、特征及常見處理方法，并總結(jié)了各處理方法的不足，后面對含鹽化工廢水脫鹽處理技術(shù)進(jìn)行了展望

1. 前言

含鹽化工廢水是在化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的的總含鹽(如Na+、K+、C1-、S042-等)質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥1％的廢水。化工廢水來源廣泛，化工生產(chǎn)在制造化學(xué)藥劑（如殺蟲劑）時(shí)使用大量的無機(jī)鹽應(yīng)用于工序中；染料在精煉、漂白的工序中需要投加氫氧化鈉、次氯酸及其他的堿性物質(zhì)，從而產(chǎn)生大量的鹽分[1]；在工業(yè)上，海水可以廣泛的用作鍋爐冷卻水應(yīng)用到熱電、核電、石化、冶金、鋼鐵等行業(yè)；對于制堿、橡膠以及海產(chǎn)品等加工行業(yè)，海水還可以作為工業(yè)的生產(chǎn)用水。當(dāng)含鹽廢水滲流入土壤系統(tǒng)中時(shí)，其中的高鹽份會(huì)使土壤生物、植物因脫水而死亡，造成了土壤生態(tài)系統(tǒng)的瓦解，且廢水中含有的高濃鹽分若未經(jīng)處理直接排放，將給水體環(huán)境帶來更大的壓力。隨著技術(shù)的發(fā)展、社會(huì)的需求和環(huán)境壓力的增大，水資源匱乏已經(jīng)越來越成為社會(huì)發(fā)展的制約，因此廢水回用技術(shù)的研究也得到了重視。因此，對含鹽化工廢水脫鹽處理技術(shù)的研究迫在眉睫，探索行之有效的高鹽度化工廢水脫鹽處理技術(shù)已經(jīng)成為目前廢水處理的熱點(diǎn)之一。

2. 常見含鹽化工廢水脫鹽處理技術(shù)

2.1 化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法就是在廢水中投加化學(xué)劑，使水中需要去除的溶解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為難溶物質(zhì)而析出的水處理方法，常用的化學(xué)沉淀方法分為氫氧化物沉淀法，硫化物沉淀法，碳酸鹽沉淀法，鹵化物沉淀法和氧化還原沉淀法等。化學(xué)沉淀法主要針對廢水中的陰、陽離子。在化工廢水脫鹽處理中，化學(xué)沉淀法不但可以除去鈣、鎂、鐵、錳、鋅、氯、硫酸根離子和碳酸根離子等之外，還可以用來回收各種稀有金屬，例如鉻、鎘、鎳、銀、汞等。

化學(xué)沉淀法的脫鹽效果較好，特別適宜于水量不大、成分簡單的金屬回收項(xiàng)目，但是沉淀一般需要在適宜的pH或溫度條件下進(jìn)行，對于成分復(fù)雜且水量巨大的化工廢水來說，脫鹽成本太高，不宜于工業(yè)化。

2.2 離子交換法

離子交換法是液相中的離子和固相中離子間所進(jìn)行的一種可逆性化學(xué)反應(yīng)。離子交換法的交換介質(zhì)是離子交換樹脂。陰陽離子交換樹脂可被分別包裝在不同的離子交換床中，分成所謂的陰離子交換床和陽離子交換床。也可以將陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂混在一起，置于同一個(gè)離子交換床中。不論是那一種形式，當(dāng)樹脂與水中帶電荷的雜質(zhì)交換完樹脂上的氫離子及(或)氫氧根離子，就必須進(jìn)行“再生”。再生的程序恰與純化的程序相反，利用氫離子及氫氧根離子交換附著在離子交換樹脂上的雜質(zhì)。

成熟的離子交換脫鹽工藝主要為預(yù)處理+陽床+陰床+混合床的全離子交換工藝，出水水質(zhì)穩(wěn)定。但離子交換器多為直徑較大的罐體，體積大、質(zhì)量大，不便于運(yùn)輸及安裝調(diào)試，施工周期長[2]；運(yùn)行需要投加絮凝劑和耗費(fèi)大量的酸堿，不利于環(huán)境保護(hù)。但是若將離子交換法與其他純化水質(zhì)方法(例如電滲析法、反滲透法等)組合應(yīng)用時(shí)，則離子交換法在整個(gè)純化系統(tǒng)中將扮演非常重要的角色。

2.3 薄膜法

薄膜法常用和有效的主要是反滲透和電滲析方法。

電滲析法是將陰、陽離子交換膜相間排列，隔成多個(gè)區(qū)間，預(yù)處理后的廢水充滿其中，在外加直流電場作用下，陰、陽離子分別通過陰離子膜和陽離子膜。因此，某區(qū)間中的廢水脫鹽的同時(shí)，也使相鄰區(qū)間的廢水被濃縮，使淡水與濃鹽水得以分離。電滲析法的核心是離子交換膜，良好的離子交換膜應(yīng)具有優(yōu)良的選擇透過性、優(yōu)良的電化學(xué)性能、足夠的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性等。但是電滲析裝置在進(jìn)行廢水脫鹽的過程水溫升高，會(huì)加劇濃水室結(jié)垢，耗電量也上升[3]，因此電滲析機(jī)組的入口水溫要求嚴(yán)格且需要設(shè)計(jì)好濃水回收電滲析組化學(xué)清洗輔助旁路。

反滲透是對半透膜一側(cè)的廢水加壓使廢水中的淡水通過膜而達(dá)到脫鹽目的的方法。反滲透可去除原水中95%以上的溶解性固體，99%以上的膠體及有機(jī)物和大部分細(xì)菌[4]，具有出水水質(zhì)穩(wěn)定、能耗低、酸堿排放量少、設(shè)備簡單的優(yōu)點(diǎn)，近年在國內(nèi)外化工、電力、制藥、食品等行業(yè)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。反滲透法的核心設(shè)備是半透膜，進(jìn)水要求嚴(yán)格，否則膜極易被污染或受損，需要嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，精心操作，及時(shí)維護(hù)才可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的良好運(yùn)行。

2.4 組合方法

EDI(電去離子)技術(shù)是將電滲析和離子交換相結(jié)合的一種新型膜法分離技術(shù)，它綜合了電滲析連續(xù)脫鹽和離子交換樹脂深度凈化的優(yōu)點(diǎn)。EDI裝置的構(gòu)造類似電滲析，不同的是在淡水室中充填有陰、陽離子交換樹脂。EDI裝置中離子交換樹脂采用直流電進(jìn)行連續(xù)再生，不但可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)深度脫鹽，還可以實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目的，產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定、制水成本低、占地面積小、日常管理方便可靠[5]，因此在工業(yè)上應(yīng)用廣泛。

石柏洲、張玉軒等采用反滲透+陽床+陰床的聯(lián)合除鹽組合模式應(yīng)用于化工廢水中水回用，反滲透作為離子交換的預(yù)脫鹽系統(tǒng)，可以出去原水中95%的鹽分和絕大部分的其他雜質(zhì)。反滲透產(chǎn)水的鹽分經(jīng)過后繼的離子交換系統(tǒng)除去。該系統(tǒng)大大減輕了離子交換的負(fù)荷，降低了酸堿消耗，產(chǎn)水完全滿足鍋爐給水的要求[6]。

以上可以看出，由于單一脫鹽方法尚存在種種局限，因此綜合運(yùn)用多學(xué)科知識，采用綜合方法對含鹽化工廢水進(jìn)行脫鹽處理，才能取長補(bǔ)短，不斷優(yōu)化廢水處理工藝。

3. 新技術(shù)展望

目前大規(guī)模使用的廢水脫鹽方法中能量的主要來源是電能，而這部分能量主要來自不可再生的化石燃料，且會(huì)排放出大量的溫室氣體。因此，廢水脫鹽淡化裝置容量的不斷增加在緩解水資源緊張的同時(shí)，也給能源和環(huán)境帶來了新的壓力，因此，開發(fā)替代型能源迫在眉睫。從世界能源利用的趨勢來看，工業(yè)中傳統(tǒng)化石燃料的替代型能源主要包括核能、太陽能、地?zé)崮艿?。其中太陽能最具有開發(fā)潛力，并且太陽能取之不盡、用之不竭，是世界上潔凈、安全、儲備量豐富的能源。

目前，國內(nèi)外利用太陽能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的大多是應(yīng)用于海水淡化脫鹽，且太能能蒸餾技術(shù)、太陽能反滲透技術(shù)等的結(jié)合已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。因此，太陽能替代傳統(tǒng)能源與現(xiàn)有化工廢水脫鹽淡化技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)水資源回用也必將成為未來緩解化工行業(yè)水資源緊張的主力技術(shù)之一。

4. 結(jié)論

含鹽化工廢水脫鹽處理方法主要有化學(xué)沉淀法、離子交換法和薄膜法等，單一脫鹽方法存在種種缺陷，因此綜合方法對化工廢水進(jìn)行脫鹽處理越來越受到重視。目前，工業(yè)能源主要來自不可再生的化石燃料，開發(fā)太陽能作為替代能源用于緩解能源的緊張和來自環(huán)境的壓力將成為必然趨勢。