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高盐废水高值化安全处理处置技术研究与应用

文档作者：李志伟文档来源：无棣鑫岳化工集团有限公司		更新日期： 2026年05月27日	点击数：
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技术应用与研究
引言
我国是制造业大国，煤化工、石化、化工、医药、
印染、焦化等重要产业企业每年都排放大量的高盐有机
废水。高盐废水中含有钾离子、钙离子、钠离子、氯离
子、硫酸根离子等无机盐离子，甚至有些高盐废水还含
有一些重金属元素。此类废水因其盐分高、难降解、处
理难度大的特点，引起人们的高度重视。目前，有些钢
铁企业、煤化工、石油等排水量较大的工业行业为了节
约能源和减少排放，选择对高盐废水进行回收利用。但
是，由于高盐废水中含有的诸多有害成分，如果处理不
好会造成较大的环境污染，给人或设备造成不同程度的
损害。所以，加大对高盐废水高值化安全处理处置技术
的研究，并确保在高盐废水回收利用或处置过程中不再
产生二次污染，意义重大。
一、高盐废水高值化安全处理处置的背景
据统计，2020年我国废水中化学需氧量排放量为
2564.8万吨，较2019年的567.1万吨增加了将近2000万
吨。高盐有机废水主要源于工业废水，高盐废水具有含
盐量高、化学需氧量（COD）高、酸碱性强、毒性大、
化学成分复杂、生化性差等特点，若是不经过有效处理
直接排入自然水体，将对土壤和水体造成严重的影响，
给环境带来不可逆转的巨大破坏。高盐废水之所以难处
理，一方面是缺乏先进的处理技术，而另一方面则是一
般的处理工艺经济性和可靠性较差。如果采取大部分稀
释排除的方法，不仅无法从根本上减少污染物的排放
量，还会造成淡水资源的浪费。特别是大量排放盐水，
容易导致土壤碱化及淡水矿化。所以，探究新技术，将
高盐废水进行有效回收、处理、利用，兼具经济性、可
靠性的同时，还能保护环境，是实现高盐废水高值化安
全处理处置的一种可持续性发展的科学方式。
二、高盐废水高值化安全处理处置关键技术
1.气体水合法处理高盐废水工艺技术
对高盐废水经过一系列预处理后，其主要组分为硫
酸钠和氯化钠。在低温下采用气体水合物技术浓缩高盐
废水，废水中的硫酸钠会很快达到饱和，并结合废水中
的水分子，以十水硫酸钠的形式析出。由于一个分子的
硫酸钠析出时会结合十个分子的水，所以伴随着的十水
硫酸钠的析出分离，高盐废水会迅速得到浓缩。当高盐
废水浓缩到硫酸钠饱和时，会有密度大于高盐废水的密
度的Na2SO4·10H2O结晶析出，结晶在生成和长大过程中
会逐渐下落并沉积到水合反应器底部，通过离心分离机
液固分离即可得到Na2SO4·10H2O结晶。在整个过程中分
离出的液体送真空蒸发工序回收氯化钠，分离氯化钠后
剩余的杂质含量大的母液脱水固化，含量较低的母液冷
却后返回水合反应器循环利用，整个过程节能环保且成
本相对较低。气体水合法处理高盐废水工艺流程图如图1
所示。
图1　气体水合法处理高盐废水工艺流程图
2.铁炭原电池反应器净化高盐废水技术
有机构利用铁、炭间接电偶腐蚀原理研制出铁炭原
电池反应器，通过试验表明铁炭原电池反应器的铁室具
有良好的还原性，炭室具有良好的氧化性，高盐废水有
高盐废水高值化安全处理处置技术研究与应用
李志伟　　无棣鑫岳化工集团有限公司
【摘　要】中国是制造业大国，煤化工、石化、化工、医药、印染、焦化等重要产业企业每年都排放大量的高盐有
机废水。通常情况下，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。
由于高盐废水处理难度大，如何攻克高盐废水回收利用难题，规范行业发展，长期以来成为人们关注的
焦点。基于此，本文从高盐废水高值化安全处理处置的背景、关键技术、经典案例等方面论述了我国高
盐废水高值化安全处理处置技术研究与应用情况。
【关键词】高盐废水；处理处置；关键技术
【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2024.04.037
111
技术应用与研究
机物的去除效果显著。本铁炭原电池反应器对高盐废
水 有机物的去除途径为：铁室主要通过电化学氧化还
原、铁单质的化学氧化还原以及氢氧化亚铁吸附；炭室
主要通过电化学氧化还原、活性炭吸附及双氧水化学氧
化还原。铁炭原电池反应器对于高盐废水有机物具有显
著的净化效果，其净化效率远高于单纯的铁粉处理，明
显优于传统铁炭微电解，也优于活性炭吸附方法。尤其
是在固液比为15%、pH为1.7、流量1.0mL·mim-1操作
条件下，铁炭原电池反应器的铁室对高盐废水总有机碳
（TOC）的去除率可达98.7%以上，而炭室对高盐废水总
有机碳（TOC）的去除率可达99.1%以上。
图2　铁炭原电池反应器示意图
3.高盐废水膜法分盐技术
20世纪80年代以来，反渗透、离子交换、微滤、超
滤、纳滤等膜逐步进入推广应用阶段。膜技术的出现及
应用，全面提高水处理方面的技术。到目前为止，伴随
着膜技术的全面发展，衍生了很多新的技术。其中，高
效反渗透技术和碟管式反渗透技术是常用的膜浓缩减量
技术。高效反渗透在高pH值条件下运行，当pH＞10时，
硅的溶解度可达1600～2000mg/L，硅主要以离子形式存
在，不会污染反渗透膜并且可以通过反渗透膜去除。同
时，高pH值可抑制微生物繁殖，减少膜清洗频次。经过
预处理、膜浓缩减量、纳滤分盐和结晶工艺等环节的处
理，可以将高盐水中的盐分给予分离出来，剩余的水经
检测合格后排放到循环水池进行循环利用，并将结晶盐
进行高附加值的资源化利用，从而实现循环利用。
4.蒸发—热结晶技术
该技术采用薄膜蒸发方式，蒸发效率高，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，该技术已在酸性高盐废
水的回收处理过程中得到了应用。
三、高盐废水高值化安全处理处置经典案例
1.《高盐有机废水处理应用技术指南》团体标准引
领行业健康发展
2023年12月15日，中华环保联合会批准发布了《高
盐有机废水处理应用技术指南》（T/ACEF 115—2023）
团体标准。该标准由中华环保联合会水环境治理专业委
员会提出，华东理工大学、宝武水务、埃格环保、苏伊
士环境等单位共同起草编制，通过对现有可行工艺技术
的调研和归纳总结，规范和指导化工、农药等相关行业
高盐有机废水净化处理和废盐资源化处理，有效控制废
水及废盐处理处置过程对环境造成二次污染，为高盐有
机废水处理工程的设计、施工、运行和维护提供技术支
撑和指导。本标准中也列举了多个高盐废水处理工程典
型案例，具体如表1所示。
表1　高盐有机废水耐盐菌种生化处理工程典型案例
序
号
废水
种类
废水
水量
废水水质
主要应用技术
工艺
运行
时间
出水水质
1
制药
药水
（100-
150）
m³/d
盐度：3%～8%；
COD≥50000mg/
L；NH3-N
＜4000mg/L；苯酚
（500～800）mg/L
催化臭氧氧化+
厌氧+兼氧+好氧
生化+MBR+RO
5年以
上
盐度＜0.1；
COD＜100mg/
L；NH3-N
＜30mg/L；苯酚
＜0.1mg/L；符
合GB8978一级标
准
2
磺胺
原料
药生
产废
水
（500-
600）
m³/d
盐度：8%～10%；
COD≥15000mg/
L；NH3-N
＜1000mg/L
催化臭氧氧
化+厌氧+兼
氧+好氧生化
+MBR+RO+NF+
淡水提盐
3年
盐度＜0.5；COD
＜500mg/L；
NH3-N＜20mg/
L；符合GB8978
三级标准
3
改性
纤维
素类
产品
生产
废水
（400-
450）
m³/d
盐度：8%～12%；
COD＞30000mg/
L；NH3-N
＜50mg/L
盐度调解+厌氧+
兼氧+好氧生化
+MBR+RO+电催
化
4年
盐度＜0.4；COD
＜100mg/L；
NH3-N ＜20mg/
L；符合GB8978
一级标准
4
橡胶
行业
精细
化工
生产
废水
（5000-
6000）
m³/d
盐度：
1.2%～2%；
COD≥2500mg/
L；NH3-N
＜30mg/L
催化臭氧氧化+
厌氧+兼氧+好氧
生化+MBR+催化
臭氧氧化+生化
+RO+ER
5年
以上
盐度＜0.1；COD
＜60mg/L；
NH3-N ＜10mg/
L；符合GB8978
一级标准
2.威海润蓝水处理设备有限公司高燕废水处理装置
典型案例
威海润蓝水处理设备有限公司是威海市一家专业提
供工业废水处理设备“零排放”解决方案提供商。结合
引进欧洲先进的低温真空蒸馏技术、刮板低温干燥结晶
技术、盘式干燥结晶技术为全球革命性技术，在处理高
盐废水、高浓废水、高COD废水、电镀废水、MVR母
112
技术应用与研究
液等高难废水等领域拥有多年的经验积累。其自主研发
的盘式刮板干燥结晶系统具有效率高、处理能力强、节
能高、能效比高、处理范围广、占地面积小等优点；自
主研发的双效刮板蒸发器内置刮板持续对罐壁及废液搅
拌，阻止结晶物和垢物凝结在罐壁，并有效提高蒸发
干燥的效率，最终将废水中水分子与污染物分离，最终
获得清澈的蒸馏水，可使化学需氧量（COD）降低高达
99%，设备全自动运行无需人员值守；自主研发的热泵
双效蒸发器集成系统，将能源成本降低了45％，处理量
更大，运行成本更低，全自动化运行无需人员值守。该
公司低温真空蒸馏与结晶装置广泛应用于航天航空、船
舶、汽车、机械加工、金属制品、压铸、电镀、印染、
食品、制药、化工、垃圾渗滤液、冶炼、饲料发酵等多
个领域，迄今已服务于欧洲乃至全球超过5000家大型工
厂，为助力高盐废水处理行业做出了突出成果。
3.高盐水浓缩电渗析器关键技术研究与应用
山东天维膜技术有限公司等公司研发的高盐水浓缩
电渗析器电渗析过程以电场为驱动力，利用离子交换膜
对离子的选择透过性，使阴离子和阳离子发生定向迁
移，从而实现水溶液中盐分的脱除或浓缩。该产品可广
泛应用于：化工/食品/医药生产过程料液盐分的脱除；
工业初级纯水脱盐、工业中水脱盐、工业含盐废水治
理、反渗透浓水脱盐等工业用水制备、治理及循环利
用；地表水纯化、苦咸水淡化和海水淡化等生活及饮用
水的制备。2023年9月7日，国家市场监督管理总局、国
家标准化管理委员会发布了国家标准《高盐水浓缩电渗
析器》（GB/T 43089-2023）。该标准由杭州蓝然技术股
份有限公司、杭州埃尔环保科技有限公司、中国科学院
过程工程研究所、南京工业大学、杭州水处理技术研究
开发中心有限公司、江苏久吾高科技股份有限公司、中
国科学院赣江创新研究院联合起草。标准中对高盐水浓
缩电渗析器性能分成了A、B、C三级并作了详细指标要
求，如表2所示。
测试项目 单位
电渗析器性能要求
A B C
电流效率a % ≥80 ≥75 ≥70
单位处理能力 g/（h·㎡） ≥400 ≥300 ≥250
单位处理能耗b kWh/t ≤350 ≤500 ≤650
进出口压降c kPa ≤50 ≤50 ≤50
氯化钠浓缩极限d g/L ≥180 ≥150 ≥120
a 电渗析淡室氯化钠溶液浓度从58.5g/L脱盐至10g/L过程中的电流效
率、单位处理能力和单位处理能耗。
b 单位处理能耗仅表示电渗析膜堆消耗的能耗，不包括电极板、水
泵、仪表的能耗。
c 适用于板式流，一级一段电渗析器。
d 淡室氯化钠溶液浓度控制在10～20g/L，且浓室浓度不再上升时的浓
度。
四、结束语
高盐废水的科学合理地处理处置已经成为全球性难
题。因高盐废水处置缺乏经济、系统性的处理方法，大
量危废并没有得到合理处理或处置。随着高盐废水大量
产生，高盐废水的治理问题受到了广泛关注。但总体上
来说，与发达国家相比，还是存在一定差距。寻求一种
或集中经济实惠、切实可行的高盐废水技术进行产业
化，是我们未来在高盐废水处理处置领域努力的方向。
参考文献：
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作者简介：李志伟（1986—），男，汉族，山东滨州
人，无棣鑫岳化工集团有限公司，本科，工程师，研究
方向：化工、安全、环保。

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