关于废水零排放的处理技术

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一、零排放的定义

“零排放”概念指的是工业废水在经历一系列处理流程后，达到高度净化，使得最终排放的废水量降至极低水平（通常指99%以上），乃至完全不排放任何废液至外部环境。在这一过程中，废水中的盐类和污染物被高效回收或转化为固体形式，进而通过填埋或资源化利用等方式进行处置，从而实现废水的循环利用和污染物的最小化排放。

零排放的实现通常涵盖浓水预处理和浓缩结晶两大关键步骤，以下将详细介绍这两个步骤中常用的处理技术。

二、浓水预处理技术

在浓水预处理阶段，末端处理技术是其中的重要一环。这一技术通过特定的物理、化学或生物方法，对废水中的污染物质进行深度处理，为后续的浓缩结晶过程创造有利条件。

1. 高级氧化技术

高级氧化技术利用强氧化性的羟基自由基（·OH）来氧化分解水中的有机污染物。该技术包括芬顿氧化、臭氧催化氧化、光催化氧化和电化学氧化等多种方法，具有快速、无选择性、彻底氧化有机与无机污染物的特点。

（1）芬顿氧化

芬顿氧化法通过H2O2和Fe2+在酸性条件下的反应，生成具有强氧化性的羟基自由基（·OH），从而实现对废水中有机物的有效去除。该方法操作简单、反应速度快、处理效果好，被广泛应用于印染、炼油等行业的废水处理中。

（2）臭氧氧化＋光催化

臭氧氧化与光催化技术的联合使用，可以显著提高废水中有机物的去除率。臭氧氧化能够破坏有机物分子结构，而光催化则利用光激发产生的催化剂表面活性物质，进一步氧化分解有机物。实践表明，这两种技术的结合可以使DOC的去除率提高30%以上。

（3）电化学氧化

电化学氧化技术利用电场作用下的电化学反应，去除废水中的有机物和无机盐。该技术具有能耗低、处理效果好、操作简便等优点，特别适用于处理高盐度、高COD的废水。

2. 混凝/吸附法

混凝法通过向废水中投加混凝剂，使水中的悬浮颗粒和胶体物质凝聚成较大的颗粒，从而实现固液分离。吸附法则利用吸附剂（如活性炭）的吸附性能，去除废水中的溶解性有机物。这两种方法通常用于去除废水中的DOC，提高废水的可生化性。

三、浓水预处理－再浓缩技术

在浓水预处理后，为了进一步提高废水的处理效率，通常会采用再浓缩技术对废水进行进一步浓缩。这一过程中，可能需要对废水进行软化预处理，以降低水中的硬度、硅含量等不利因素。

1. 电渗析

电渗析可以说是一种除盐技术，因为浓水含有一定量的盐分，而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动。电渗析适合电镀之类的行业，对进水要求比较高，需要直流电。电解析除盐原理：电渗析（ED）是在直流电场作用下，利用荷电离子膜的反离子迁移原理从水溶液和其他不带电组分中分离带电离子的膜过程，是一个以电位差为推动力的膜分离过程。在电渗析器内设置多组交替排列的阴、阳离子交换膜，在直流电场作用下，阳离子穿过阳膜向负极方向运动；阴离子穿过阴膜向正极方向运动。这样就形成了去除水中离子的淡水室和浓缩离子的浓水室，将浓水排放，得到的淡水即为去盐水。

改写内容：

2. 特种膜技术
特种膜以其卓越的分离性能，能够高效地将RO浓水中的有机物、盐度与水分离，产出水质极佳的透过液。其COD和盐度的去除率均显著超过90%，这一特性使得特种膜的渗透液可以直接排放或进一步通过生化处理工艺进行深度处理。对于浓缩液，通过MVR技术进行蒸发结晶处理，实现零排放。

特种膜技术原理：
特种膜在高压条件下运行，突破了传统膜工艺对浓水透过液回收率的限制，从而提高了产水回收率，减少了浓水的产生。这不仅降低了后续RO浓水处理工艺的规模和成本，还提高了整个处理流程的效率。

3. 超频振动膜技术
超频振动膜技术，类似于摇筛子的工作原理，通过振动膜桶产生剪切力，有效防止水中杂质附着在膜表面。这种技术显著延长了膜的使用寿命，拓宽了进水水质的要求范围，使其能够处理传统固定RO膜难以处理的水源。

超频振动膜特点：
该技术对进水水质要求较低，膜寿命长，运行成本主要集中在电力消耗上。一个完整的超频振动膜系统仅需配备大约7.35kw的振动动力电动机和3.65kw的料液泵，极大地降低了运行和维护成本。

RO浓水再浓缩技术的核心目标：
RO浓水再浓缩技术的根本目的在于减少MVR蒸发处理所需的水量，进而降低零排放处理的成本，实现资源的高效利用和环境保护。

四、浓水浓缩结晶技术

1. 膜蒸馏技术
膜蒸馏技术（MD）结合了传统蒸馏与膜分离技术，实现了RO浓水的近“零排放”。该技术操作温度低、压力小，可充分利用廉价能源，如太阳能、地热等。膜蒸馏技术尤其擅长处理高浓度废水，对无机盐、大分子等不挥发组分具有极高的截留率。

膜蒸馏技术整合应用：
膜蒸馏技术常与其他技术结合使用，如与阻垢预处理技术结合，可显著提升处理效果，保持产水电导率在极低水平。同时，膜蒸馏技术与结晶器结合，可实现高达95%的总回收率。

2. 强化蒸发技术
强化蒸发技术包括多效蒸发（MEE）、多级闪蒸（MSF）、热力蒸汽再压缩（TVR）和机械蒸汽再压缩（MVR）等多种形式。这些技术通过优化蒸发过程，提高了处理效率，但相对而言，投资较大，处理成本也较高。

各种强化蒸发技术的特点：
多效蒸发和多级闪蒸在处理过程中可能面临结垢问题；热力蒸汽再压缩和机械蒸汽再压缩则通过压缩蒸汽来提高处理效率，特别是MVR技术，通过机械方式压缩二次蒸汽，实现了显著的节能效果。