【邦学堂】工业污水处理的未来方向和技术，你了解过吗？
近年来我国工业用水一直处于一个较高的水平，2015年工业用水总量为1380.6亿立方米（图1），大量的工业用水加剧了我国水资源紧缺的困境。
同时，我国每年排放大量的工业废水，对环境造成重大污染。2015年工业废水排放量201.5亿吨（图2），同比下降2%，尽管工业废水排放量已连续五年出现下降，未来工业废水排放量仍可能保持下降趋势，但基数仍然十分庞大，污水治理势在必行。
【图1：2005-2015年我国水资源细分领域需求量统计图】
【图2：2003-2020年中国工业废水排放总量及增速】
如果说废水达标治理是迫于环保压力而为之的话，那么面对水资源紧张，废水回用则是企业出于节约生产成本减轻环保风险的内在需求。也正是这种需求催生了许多废水回用技术。其中最有吸引力的莫过于“零排放”，“零排放”是废水回用的最高境界。
概念：
废水回用指将废水或污水经二级处理和深度处理后回用于生产系统或生活杂用。处理后的污水可应用于农业、工业、建筑、地下水回灌、景观、娱乐、河流生态维持等方面。
废水“零排放”是指对工业有害废水中的绝大部分含盐量和污染物高度浓缩后全部（99%以上）回收再利用，无任何废液排出工厂。
零排放技术一般有RO膜技术回收废水、金属，离子交换，蒸发浓缩等等技术方法。目前国际上得到重视并正在发展应用的核心技术之一是蒸汽再压缩（MVR）零排放结晶回收技术。下面将重点介绍该技术及其在含盐废水中的应用原则。
【高盐高COD污水处理】
MVR是蒸汽机械再压缩技术的简称。是将二次蒸汽利用压缩机再压缩提高其温度压力，送入加热室作为热源实现能量的再利用，自身放热相变成为冷凝水排出。冷凝水用来预热原料，余热回收率达90%。
【原理图】
【典型工艺流程】
（1）系统只有在开始时需要少量的蒸汽，当系统稳定运行后可以完全不需要蒸汽或仅需极少量的蒸汽用以补充热平衡，且无废热废气排放，节省投资，减少环境污染。
（2）由压缩机提供热源，和传统蒸发器相比，温差小得多，能够达到温和蒸发，极大地提高产品质量、降低结垢；
（3）整个系统只有一个加热室，不需要冷凝器，无需冷却水，结构与流程简单，全自动操作，可连续运行，安全可靠；
（4）设备内配CIP清洗管路，可实现就地清洗，整套设备操作方便，无死角；
（5）物料在低温、且不产生泡沫的状态下进行蒸发，料液均匀，不跑料，不易结焦；
（6）采用低温负压蒸发（32-85℃），有利于防止被蒸发物料的高温变性；
（7）凡单效及多效蒸发器适用的物料，均适合采用MVR蒸发器，在技术上具有完全可替代性，并具有更优良的环保与节能特性。
（1）机械蒸汽再压缩热泵（MVR）是新型蒸发节能技术；
（2）比常规多效蒸发能耗与运行成本降低30%；
（3）占地面积小，体积不到传统蒸发器的十分之一；
（4）真正实现“零排放”。
对含盐废水的处理研究主要针对废水中的盐类和有机物两大成分。含盐废水成分复杂，无法使用一步处理，需要根据废水中含盐量和有机物浓度的不同，采用不同的组合工艺。
MVR技术可以应用在整个废水处理工段的前端和后端。
（1）当含盐量较高时（图3）
此时使用膜技术和生物处理技术效果较差，应在工艺前端使用MVR蒸发去除盐类。
盐类结晶后资源回收，此时二次汽凝水中含有较高COD，可先后经过菌类氧化还原、混凝沉淀等处理，污泥做废固处理，清液达标排放。
此时出盐内含有一定的COD，可根据资源回收的要求进一步处理或者直接做固废处理。
【图3：高含盐废水处理工艺示例】
（2）当含盐量较低时（图4）
在工艺前端可采用生物处理技术和膜技术（膜处理前需采用预处理等措施以满足膜的要求）进行浓缩，淡水回用。
初步浓缩后可采用MVR分离回收盐类。此时二次汽凝水中仅含有少量COD，可根据实际情况处理或达标排放。
这样出盐内COD也较低，可根据资源回收的要求直接利用或进一步纯化。
【图4：含盐废水处理工艺示例】
MVR技术由于其显著的优点，在工业废水处理领域，特别是含盐废水领域具有显著的优势。该技术也得到了国家的重视，被纳入到了国家战略性新兴产业的发展进程中，并提供了政策保障和资金支持。
但MVR技术在含盐废水中的应用也存在着一些问题，如材料腐蚀、系统结垢、压缩机的自主设计以及MVR与其它处理技术的结合等，还需要根据含盐废水的实际情况做更多研究。
结束语：
废水回用既防止了工业废水对水体的污染，又提供了一个源源不断的水资源，所以水的再生回用是解决水危机的一个重要措施，兼备环境和经济双重效益，利于社会利于企业，符合可持续发展潮流，也是日后污水处理的方向。
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