一、废水零排放概况

• 全量回用：处理后水质达到生产用水标准，回用率通常≥95%。

• 资源回收：盐分（如氯化钠、硫酸钠）结晶后达到工业级标准，可回用于生产或作为商品销售。

• 环境友好：彻底消除液态污染物排放，减少生态风险。

• 高成本：处理设备投资大（如 MVR 蒸发器单套成本超千万元），能耗占运营成本 40%-60%。

• 技术复杂性：需应对高盐、高硬度、难降解有机物等复杂水质，工艺设计需精准调控。

• 政策合规性：需满足《工业废水零排放技术规范》（GB/T 38224-2019）等严格标准。

二、关键技术与解决方案

• 预处理：针对不同水质（如含铬、含镍、综合废水）采用硫化沉淀 + 离子交换、还原中和 + 膜过滤等工艺，实现重金属精准分离。例如，电子电镀废水通过分质收集，重金属回收率超 95%。

• 膜分离：

• 纳滤（NF）：分离一价盐与二价盐，为后续分盐结晶奠定基础。某生物制药废水通过 NF 系统将 TDS 从 35,000mg/L 浓缩至 100,000mg/L，同时降低 COD 含量。

• 反渗透（RO）：脱盐率＞98%，产水回用率达 85% 以上。威立雅龙门煤化工项目通过多级 RO 将含盐废水浓缩至 TDS 200,000mg/L，水资源回收利用率超 99%。

• 机械蒸汽再压缩（MVR）：利用蒸汽热能循环，能耗较传统蒸发降低 40%。某化工园区采用 MVR + 冷冻结晶组合工艺，年产纯度 99% 的工业盐 300 余吨，实现零排放。

• 分盐结晶：通过纳滤分盐或离子交换膜技术，将混合盐分离为氯化钠和硫酸钠，分别结晶。久吾高科多膜集成技术实现氯化钠纯度 99.5%、硫酸钠纯度 99%，达到工业一级标准。

• 非均相催化氧化：针对难降解有机物，采用纳米催化材料产生活性氧自由基，COD 去除率达 80% 以上。清创人和公司处理煤化工废水时，将 COD 从 12,000mg/L 降至 80mg/L，同时实现盐分资源化。

• 耐盐菌技术：在高盐环境（TDS＞3.5%）下维持生化系统稳定。茂名石化煤制氢废水（含盐 20g/L）加入复合菌剂后，48 小时内氨氮去除率达 98.25%。

三、典型案例解析

• 背景：园区日排 1.2 万吨焦化废水，含高浓度酚类、氨氮（300mg/L）及重金属，原工艺无法达标。

• 工艺：

1. 预处理：高密度沉淀池除硬 + 溶气气浮去除悬浮物。

2. 生化处理：五段 Bardenpho 工艺（厌氧 - 缺氧 - 好氧循环）脱氮除碳。

3. 深度处理：活性炭吸附 + 反硝化滤池 + 纳滤分盐。

4. 蒸发结晶：硫酸钠冷冻结晶 + 氯化钠 MVR 蒸发，副产盐纯度＞99%。

• 效果：

• 氨氮从 300mg/L 降至 5mg/L 以下，COD 从 5,000mg/L 降至 50mg/L。

• 年处理废水 26 万吨，生产工业盐 300 吨，实现零排放。

• 背景：日排 500 吨含铜、镍、铬废水，TDS 25,000-30,000mg/L，需满足园区零排放要求。

• 工艺：

1. 分质收集：含铬废水采用 “还原中和 + 膜过滤”，含镍废水采用 “碱性沉淀 + 螯合树脂”。

2. 重金属回收：硫化沉淀 + 离子交换，铜、镍回收率超 95%。

3. 高盐处理：纳滤分盐 + 反渗透浓缩 + MVR 结晶，产水回用率 85%，结晶盐纯度 98%。

• 效果：

• 重金属浓度低于 0.1mg/L，TDS 降至 100mg/L 以下。

• 年节水 18 万吨，回收金属价值超 800 万元，实现经济效益与环境效益双赢。

• 背景：高校日排污水 4,000 吨，原工艺处理后仍有部分外排，需实现零排放。

• 工艺：

1. 再生水厂：“预处理 + A²/O+MBR” 工艺，产水回用至冲厕、绿化。

2. 雨水收集：透水地面 + 蓄水池，年回收雨水 10 万吨。

3. 智能管控：在线监测系统实时调控水质，管网漏损率仅 0.64%。

• 效果：

• 年回用再生水 60 万吨，节约自来水成本 140 万元。

• 实现校园污水 100% 回用，下游渭河水质显著改善。

四、解决方案优化策略

1. 源头减量：

• 推广清洁生产工艺，如制药行业采用益生菌发酵技术替代高盐腌制，实现污水零排放。

• 采用干法清洗、气雾冷却等技术减少用水量。

2. 资源回收：

• 金属回收：电镀废水通过离子交换树脂回收铜、镍，纯度≥99.5%，直接回用于生产。

• 盐类资源化：结晶盐达到工业标准后销售，如某化工项目年售盐收入超百万元。

3. 低碳工艺：

• 光伏驱动：利用太阳能发电驱动 MVR 蒸发器，降低碳排放 30% 以上。

• 余热回收：将生产过程中的废热用于蒸发系统，减少能源消耗。

4. 智能管控：

• 部署 pH、ORP、TDS 在线传感器，结合 AI 算法动态调整药剂投加量和设备运行参数，降低能耗 20%。

5. 共享治污模式：

• 中小企业通过 “绿岛” 共享治污设施，如玉田县喷涂共享工厂降低治污成本 50%，实现集中处理与资源共享。

五、未来趋势

1. 技术创新：

• 新型膜材料：石墨烯基反渗透膜可将脱盐率提升至 99.9%，同时抗污染能力增强。

• 智能化系统：AI 驱动的预测性维护系统可提前预警膜污染，延长膜寿命 35%。

2. 政策驱动：

• 国家层面出台《工业废水零排放技术规范》等标准，地方政府通过补贴、税收优惠推动项目落地。例如，福建省对港口船舶水污染物零排放项目给予专项财政支持。

3. 循环经济深化：

• 废水处理从单一水回用向 “水 - 盐 - 金属” 全资源回收转型，如某电子厂通过膜分离回收稀有金属，年收益超千万元。

4. 零排放集成化：

• 集成 “预处理 - 膜分离 - 蒸发结晶 - 固废处置” 全链条技术，实现从废水到产品的闭环管理。例如，清创人和公司将杂盐转化为工业盐，同时废水回用率 100%。

六、结论