1.化工生产中高盐废水的来源
通常，对于废水生化处理而言，高盐废水是指含有机物和至少总溶解固体(TDS)的质量分数大于3.5%的废水。因为在这类废水中，除了含有有机污染物，还含有大量可溶性的无机盐，如Cl-、Na+、SO42-、Ca2+等。所以，这类废水一般是生化处理的极限。这类废水除了海水淡化产生外，其他主要来源于以下领域：①化工生产，化学反应不完全或化学反应副产物，尤其染料、农药等化工产品生产过程中产生的大量高COD、高盐有毒废水;②废水处理，在废水处理过程中，水处理剂及酸、碱的加入带来的矿化，以及大部分“淡”水回收而产生的浓缩液，都会增加可溶性盐类的浓度，形成所谓的难于生化处理的“高盐度废水”。可见，这类含盐废水已经较普通废水对环境有更大的污染性。
在介绍中，高盐废水是指达标排放水通过采用反渗透技术回收大部分“淡水”之后，产生的浓盐水再经过蒸发、或者其他脱盐技术处理，得到总溶解固体(TDS)的质量分数大于8%的难于生化处理的浓废液;或者是化工生产过程中直接产生的高COD含量、总溶解固体(TDS)的质量分数大于15%和无法生化处理的废水。为了彻底根治这类高盐废水的污染，不仅要降低其COD的含量，而且更为重要的是实现可溶解盐类物质从废水中的完全分离。只有这样，才能真正地达到高盐废水的处理目标。
1.1来自化工生产过程的高盐废水
自20世纪90年代以来，随着我国纺织工业的迅猛发展，印染行业规模迅速扩大，染料的生产与使用量越来越大。由此，产生大量的高COD、高色度、高毒性、高盐度、低B/C的染料废水。据统计，2009年印染行业所产生的染料废水总量已达24.3亿吨，占纺织工业废水总排放量的80%以上。该种染料废水具有的“四高一低”的特点，并且与使用染料的种类有关。与此同时，在染料生产中，排放废水中盐类的富集主要是由生产工艺和工艺助剂的添加造成的。比如，在江苏某染料厂综合废水中，仅氯盐质量分数就高达60g/L。可见，如何高效处理高盐度、高污染度的印染废水，实现氯盐从达标水的分离，满足淡水资源的循环利用要求，已成为印染废水处理的难题。
在化工生产中，农药生产过程也会产生大量的高盐废水。据统计，全国农药生产厂已达1600家左右，农药年产量达47.6万吨。其中，有机磷农药的生产占农药工业的50%以上。该种农药废水的特点是：有机物浓度高、污染成分复杂、毒性大、难降解、水质不稳定等。比如，在除草剂草甘膦的生产过程中，浓缩母液过程会产生浓度很高的磷酸盐和氯化钠废水，其COD为50000mg/L左右，盐类的含量可达150g/L。对于此类高COD、高盐农药废水，必须采取有效处理措施进行处理。否则，必将造成严重的环境污染。
除此之外，在其他化工生产过程中，也会有高盐废水产生。例如，氨碱法制备纯碱生产中，蒸氨处理后系统排放废水的可溶性盐含量一般可达15%～20%，其中大部分为CaCl2、NaCl。在煤化工行业中，含盐废水经过热浓缩工艺后，外排的浓缩废水含盐量可达20%以上。对于化工过程中产生的高盐废水，由于来源于不同化工产品与生产工艺，高盐废水的性质也各异。因此，对于化工生产中直接产生的各种高盐废水，需要按照高盐废水的不同来源、性质进行分类并选择最优工艺处理。
1.2来自化工废水处理与淡水回收利用过程的高盐废水
在化工废水处理过程中，废水的来源、组成都不相同，处理工艺方法也很多，但是都是以降低废水COD含量、最后回收部分“淡”水为目的的。由此，在废水处理COD值达标之后，将会进一步采用反渗透等技术，回收部分“淡”水进行回用，以节约水资源。在整个工艺进程中，预处理系统、水处理药剂的加入及水的回用都导致废水中盐含量的增加和高盐水的形成。
许多工业废水都含有机/无机混合污染物，在某些废水中甚至含有不利于微生物生存或难生化降解的污染物。这样，有必要通过物化预处理提高废水的可生化性。废水经过预处理之后，虽然废水中的有毒类、难降解类含量会有所降低，但是各种添加剂的加入会使废水中盐类含量增加，形成含盐较高的废水。同时，脱盐预处理也会产生含盐量较高的高盐废水。
一般地，降低废水COD的方法可分为物化法和生物法。其中，生物法具有成本低等优点，是首选处理方法。对于生化性较差的废水，采用物化-生化耦合工艺技术进行处理，已经成为当今难生化废水处理技术的发展趋势。近年来，各种用于废水处理的耐盐菌已经得到了深入的研究与利用，使得处理废水的盐含量有一定提高。虽然废水中的含盐量还是应有所控制、不宜过高，但是研究发现，当盐质量分数达到3.5%时，COD去除率可以达到60%;同时，废水中最高盐含量达到5%时，采用耐盐菌进行生化处理也是有效的。可见，随着废水处理技术和工艺的发展，特别是物化法和生物法工艺的联合应用与耐盐菌种的研发与实践，都使得废水在COD达标处理的同时，排放水中的可溶性盐含量会有一定程度的提高，导致了含盐水的形成。
众所周知，反渗透膜技术是一种常用的脱盐技术。目前，适用于工业规模的反渗透膜，主要包括乙酸纤维素和聚酰胺膜，其盐截留率为99%。废水通过物化、生物等方法使废水达到排放标准。为了回收循环部分淡水资源，一般采用反渗透膜技术，回收、循环利用最高达70%的水。当前，在实际生产过程中，反渗透膜的产水率一般在50%～60%。所以，合格排放水经过反渗透技术处理，回收、循环利用50%～60%淡水后，排放的废水盐浓度将提高一倍以上，从而产生高盐废水。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
2.高盐废水的处理技术
2.1碟管式反渗透(DTR0)技术+蒸发结晶技术
碟管式反渗透(DTRO)技术是一种高效反渗透技术，最早始于德国，相对于卷式反渗透其耐高压、抗污染特点更加明显，即使在高浊度、高SDI值、高盐分、高COD的情况下，也能经济有效稳定运行，更加适应高盐废水的处理。国内主要应用于垃圾渗滤液与海水淡化、苦咸水淡化工程。
碟管式反渗透DTRO膜浓缩后的浓盐水TDS含量100000～150000mg/L，回收70%～80%蒸馏水，并采用结晶技术将盐分结晶成固体进行回收利用，多效蒸发工艺和蒸汽机械再压缩工艺，产生的二次蒸汽，压缩后使压力和温度升高，热焓增加，然后送入蒸发器的加热室作加热蒸汽使用，充分利用能量。其产水经过次优分级，分别回用于脱盐水处理和循环水处理系统。DTRO盐截留率为98%～99.8%，结晶的干化固体资源化回收利用。最终达到液体零排放要求。
2.2焚烧工艺技术
如前所述，对于高COD、高盐废水，可采用直接焚烧的方法进行处理。焚烧法处理高盐废水始于20世纪50年代，是将高盐废水呈雾状喷入高温燃烧炉中，使水雾完全汽化，让废水中的有机物在炉内氧化分解成为二氧化碳、水及少许无机物灰分。
在高盐有机废水焚烧前，应当过滤废水中的悬浮物，或者采用加热等方法降低废水黏度，以防止堵塞喷嘴并提高废液雾化效率。对于不同类型的工业高盐废水，有时还要进行酸碱中和处理，以防止酸腐蚀设备、过碱出现污垢。在焚烧阶段，焚烧温度需要根据高盐废水物性确定，还需控制焚烧时间、通气量等因素，以达到较好的焚烧效果。最后，在烟气处理阶段，由于废液中常含有N、S、Cl等元素，通常焚烧会产生含NOx、SOx和HCl的污染性气体。因此，对产生的烟气需进行净化处理，达标后才可排放。
2.3蒸发浓缩-冷却结晶工艺技术
蒸发浓缩-冷却结晶工艺技术是通过蒸发，使高盐废水浓缩，最后对浓缩液进行冷却，从而使高盐废水中可溶性盐类物质结晶分离出来的工艺技术。该工艺能使部分盐类物质分离出来，得到结晶盐类化合物，而结晶母液则需要返回至前面蒸发阶段进行再循环蒸发浓缩处理。
该工艺技术适用于高盐废水中COD相对较低、所含盐类的溶解度相对温度变化敏感的高盐废水，通过控制结晶温度，可能得到比较纯净的结晶盐。但当废水中盐类相对的温度变化不敏感时，例如，废水中所含主要盐类为氯化物时，采用冷却结晶方式进行盐的分离，效率很低。此外，在冷却结晶工艺中，会有大量冷却母液需要返回到前段工艺流程再次加热蒸发、浓缩处理。这样，会导致整个工艺流程长、能耗高，处理效率较低。
2.4蒸发-热结晶工艺技术
在蒸发-热结晶工艺流程中，首先将高盐废水进行蒸发、浓缩，随后利用旋转薄膜蒸发器，对高盐废水浓缩液进行继续加热，使其进一步蒸发、浓缩，形成过饱和盐液。最后，通过冷却，使过饱和盐液温度降低至40℃以下，得到盐泥，从而实现高盐废水中可溶性盐类物质的彻底分离。其中，关键设备是旋转薄膜蒸发器。
蒸发-热结晶工艺技术的创新在于：采用薄膜蒸发方式，处理含盐的黏稠浓缩液，其蒸发效率高，容易使含盐浓缩液达到过饱和，有利于盐类物质持续不断地从黏稠液中分离出来，从而实现了盐类物质分离的连续化，并且无母液返回再次循环加热，能耗较低。由此，该工艺技术对高盐废水中所含盐类物质无特殊要求，能实现对所有高黏度、高盐度废水的高效、连续处理，并能够实现盐类物质的100%分离。目前，该工艺技术已成功用于酸性高盐废水的回收处理。
3.结语
对于某些高盐、高COD废水，在采用直接焚烧方式处理时，需要加强废气污染的控制。对低COD、可溶性盐对温度较敏感的高盐废水，利用蒸发浓缩-冷却结晶工艺技术可实现部分可溶性盐类物质的分离。
比较起来，碟管式反渗透技术+蒸发结晶工艺技术适用于处理高COD、高盐废水。该工艺技术对高盐废水中可溶性盐的种类无特殊要求，且含盐量越高，分离效率越高。
为充分回收、循环利用水资源，减少各种高盐废水对水资源的“盐化”污染和对土壤造成的盐碱化危害，利用高效碟管式反渗透技术+蒸发结晶工艺进行高盐废水的有效处置，实现盐与水的高效分离达到资源回收与零排放目标，具有十分重要的意义。(北极星水处理网)
高盐化工废水通常具有较高的机污染物浓度和悬浮固体浓度，不仅处理成本高、处理难度大，且存在潜在的环境风险。相比其它传统的水处理技术，纳滤膜技术不仅对高盐化工废水的处理效果好，同时可以对污水中的有用物质进行资源回收，因此其在高盐化工废水处理的应用中具有独特的优势。本文综述了纳滤膜分离技术在印染、制药、农药等化工领域高盐废水处理中的研究现状，旨在进一步推动纳滤膜技术在高盐化工废水处理领域中的应用。
印染、农药、医药生产过程中会产生大量的含盐量高于1%(质量分数)的高盐废水，这些废水通常含有多种污染物质(有机物、盐、油、重金属和放射性物质等)。随着工业化生产水平不断提高，水资源也变得越来越宝贵，高盐化工废水产生的水资源污染现象日趋严重，同时也会给环境造成很大的压力和破坏。
高盐化工废水若不进行必要的处理，将会对后续废水生化处理工艺造成很多不利影响，严重时甚至会使得整个生化系统的瘫痪，所以高盐化工废水的治理迫在眉睫。高盐化工废水常见的处理方法有石灰中和法、生物法和蒸发浓缩法。
然而这些方法不仅无法将高盐废水处理达标排放，而且也存在能耗高且副产品销售困难的问题。如蒸发浓缩法中，企业废盐多与蒸发形成有机物残液一起作为固废处理，处理成本高且资源循环利用率低。
与其他处理技术相比，膜技术具有高效节能、无相变、设备紧凑、易与其他技术集成等优点，近年来在水处理和回用方面取得了广泛的应用。目前主要的膜分离工艺包括反渗透、纳滤、超滤和微滤。纳滤膜技术作为一种介于反渗透和超滤之间的膜过滤技术，可以有效的截留水中的有机污染物和高价盐。
同时由于对水相中的单价盐截留率相对较低，纳滤膜技术可以较好的分离单价和多价离子，所以纳滤膜技术在高盐化工废水的处理和对废水中有用物质回收利用等方面具有其独特的优势，值得进一步应用和推广。
本文从纳滤膜技术的机理、影响因素，再到纳滤膜技术在印染、农药、医药等化工工业领域高盐废水中的研究进展，探讨其在高盐废水处理及资源回收利用等方面的应用价值，旨在进一步推动纳滤膜技术处理化工高盐废水处理中的应用。
1纳滤分离机理
纳滤膜的传质机理与超滤膜和反渗透膜不完全相同，其孔径介于两者之间，而且大部分纳滤膜带有电荷，所以传质机理更为复杂。
1.1荷正(负)电纳滤膜
荷正(负)电纳滤膜对电中性分子的截留主要是通过膜微孔的筛分作用。其传质模型包括扩散-细孔流模型、溶解-扩散模型、空间位阻-孔道模型和摩擦模型等。分子特性、浓度、操作压力和被截留分子的粒径都会影响截留率。
荷正(负)电纳滤膜对带电有机物和无机离子的分离受到化学势、电势梯度和被分离物质粒径影响等多方面因素的影响，传质过程受Donnan效应影响。传质模型有杂化模型、静电位阻模型、空间电荷模型、固定电荷模型和Donnan平衡模型。
1.2荷电镶嵌纳滤膜
荷电镶嵌纳滤膜是指同时带有阴、阳离子交换基团的纳滤膜。水溶液中的阴、阳离子在压力或者浓度梯度的驱使下，分别通过相应的交换单元通过膜。目前关于荷电镶嵌纳滤膜的传质机理较少，传质模型仅有一些非平衡态热力学模型。
1.3非荷电纳滤膜
非荷电纳滤膜的分离作用主要依靠纳米级微孔的筛分作用，传质模型主要包括空间位阻-孔道模型和摩擦模型等。
2影响纳滤膜的关键因素
2.1 pH
纳滤膜的外层通常附有电荷，当溶液pH产生改变时，电荷性质也会变化，溶液中其它需要分离的物质电荷也会随之改变，从而进一步影响膜分离的效果。
2.2操作压力
由于纳滤膜分离的驱动力主要来自压力，所以增强压力有助于改善过滤效果。
随着压力的增加水通量也得到提高，但水通量并不能无持续增加。当压力达到一定数值时，膜表面会因为污染而出现凝胶固体层。此时，传质过程主要受凝胶层的阻力限制，压力的影响相比凝胶层的阻力可以忽略不计。
2.3温度
温度的改变会使得纳滤膜外层的电荷总量发生变化，产生不一样的分离现象。此外，温度也可能会对待分离物质的构成产生影响，从而改变分离效果。
2.4流速
理论上，增大液体流速可以降低浓度差极化的效果。不过实验中发现，当流速增大至，某个特定值时，也会造成液体沿程压力提高，减少过滤阻力。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
3纳滤在高盐化工废水中的应用进展
3.1纳滤技术在染料废水中的应用进展
染料工业的生产过程中会产生大量高盐(大于5%)、高COD(大于10000mg/L)和高色度(数万)的废水。通常该类废水不仅B/C小于0.3，废水可生化性差，而且废水中较高的盐浓度也会抑制生物过程中微生物的活性。因此染料工业废水必须经过适当的预处理才可以进入生化系统。染料物质分子量大多在700~1000之间，非常适合使用纳滤膜技术对其进行预处理。
杨刚等在使用CA卷式纳滤膜对二苯乙烯双三嗪型荧光增白染料(NT)的水溶液进行浓缩和脱盐的过程中发现，NT染料经纳滤膜处理后，水相中的NaCl浓度，NaCl的浓度从1.05mol/L降至0.05mol/L以内，而NT染料浓度浓缩至原来的2倍左右，NT的截留效率超过99.8%。
GuohuaChen等利用ATF50型纳滤膜处理香港的印染废水，针对COD分别为5430mg/L和14000mg/L的两股原水，纳滤对COD的去除率分别达到80%和95%，出水满足香港排放标准。
刘宗义等通过卷式反渗透膜对腈纶丝洗涤废液进行处理。结果表明，纳滤可以使己内酰胺单体浓缩十倍以上，并截留80%左右。透过液可以作为中水回用，经济效益显著。郭明远等实验室自己制备了醋酸纤维素纳滤膜，并实验验证了该纳滤膜可用于印染废水燃料回收。
3.2纳滤技术在农药废水中的应用进展
我国农药废水排放量约3亿t/年，COD排放量更是超过10万t/年。农药废水毒性大、治理难度高、对环境危害严重等特点使其得到人们越来越多的关注。而纳滤膜作为一种高效节能的膜技术，可以有效去除一半以上的COD和盐分，非常适合农药废水的预处理。
B.Van der Bruggen比较了NTR7450、UTC20、NF45和NF70纳滤膜对农药废水的处理效果，结果表明NF70是处理农药废水效果最好的纳滤膜。B.VanderBruggen还通过这4种纳滤膜去除地下水中的农药、硝酸盐以及硬度[11]。研究发现这4中纳滤膜对农药和硬度的去除都较为理想，而只有NF70有着较好的硝酸盐去除效果，这主要是由于纳滤膜技术适合截留二价离子，却对一价离子截留效果不高。
杨广平等试验研究了NF90及NF270纳滤膜对水杨醛、灭蝇胺、吡虫啉三种典型的农药废水的处理效果。实验结果表明，COD和盐去除率都超过80%。若回收农药中有用成分，经济效益也相当可观。
杨青等针对某大型农药(主要产品为吡虫啉、烯酰吗啉等)设计了DK膜与NF90组合的多级纳滤膜预处理系统，出水生化性明显提高，COD<1600mg/L、分<1000mg/L、同时在各级浓缩液中回收有用物料，从一级浓缩液中回收分子量200~500的吡虫啉、烯酰吗啉等农药分子，回收率>50%;二级浓缩液中回收分子量90~250的乙酰吗啉、苯酚等低分子化工原料，回收率>70%。Hugue等对含有大量NaCl/NH4Cl的草甘膦母液进行了分离，提出可使用纳滤膜进行渗滤的方法脱盐。
他们使用Desal-5-DK膜对含有16%的无机盐的草甘膦母液进行了分离，草甘膦的回收率大于99%，无机盐的脱除率大于85%。赵经纬等采用纳滤膜的集成膜分离系统处理草甘膦废水可使草甘膦含量浓缩至4%以上，盐分含量低于1%。
3.3纳滤技术在制药废水中的应用进展
近些年随着医药化工行业的迅速发展，其废水复杂程度也成倍增加，加上医药化工废水本身高盐度和难降解等特点，使得废水处理难度越来越大。纳滤膜分离过程中不仅不发生化学反应，而且过程不需要加热无相变，生物活性不会遭到破坏，同时一般药物的分子量也在纳滤膜分离技术的范围内，所以纳滤膜分离技术在医药废水的处理中被越来越广泛的应用。
冉艳红等通过纳滤膜技术浓缩中草药水提取液，结果表明纳滤浓缩过的中草药水提取液产品回收率和质量得到提高，而废水排放量和处理陈本降低。提取液中的可溶性固体物提升10倍，此外也发现升温升压等方法可以提高膜通量。
Capelle等通过纳滤膜脱除盐浓度11%~17%的杂环药的衍生物废水中的醋酸钠和氯化钠。研究发现Nanomax50纳滤膜对醋酸钠和氯化钠的截留率超过99%，对杂环药衍生物脱除率更是达4结语综上所述，纳滤膜技术分离效果好、可以对污水中有用物质进行回收利用特点使得在高盐化工废水处理领域有很大的发展潜力。
但工业废水往往成分复杂，含有多种酸、碱物质，处理难度大。
因此，高盐化工废水的处理对膜的材料性能要求较高，以保证可纳滤膜的分离效果和使用寿命，所以开发性能优良的纳滤膜具有长远意义。此外，工业废水的复杂性也使得单一工艺较难处理达标，所以必须重视膜技术与其它水处理工艺的联用，发挥每种技术各自的优势，才能达到最理想的处理效果。(来源:广东化工 作者：杨志刚等)
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