【精选文章推送】同济大学张亚雷教授团队：碳中和背景下高盐废水中盐分的高效分离和资源化

文章来源： 《工业水处理》2023年第2期

第一作者 ：孙小淇

通讯作者 ：张亚雷教授

论文引用 ： 孙小淇，郝泽伟，陈家斌，等. 碳中和背景下高盐废水中盐分的高效分离和资源化[J]. 工业水处理，2023，43（2）：14-22.

高盐废水的资源化利用

Na ₂ SO ₄ 的转化途径

高盐废水的资源化要求对水和盐（主要是NaCl和Na ₂ SO ₄ ）都资源化进行利用。过去的文章重点关注水的资源化利用，本文以盐分资源化利用为主，对近年来高盐废水的混盐分离技术和盐分资源化利用技术进行了归纳和总结，分析了各类处理工艺的优缺点和应用场景，并提出了一些新型的资源化处理思路，同时也展望了未来高盐废水资源化技术的发展方向。

随着我国工业化进程的加快，高盐废水排放量也与日俱增。高盐废水由于成分复杂多变，很难得到妥善处理；而直接排放不仅会引发严重的环境问题，还会造成一些潜在资源的浪费。

随着我国“碳达峰、碳中和”目标的提出，高盐废水的资源化不仅要求对水进行资源化利用，还要对废水中的盐分（主要是NaCl和Na ₂ SO ₄ ）进行分离和资源化利用。混盐的固废处理模式已不能满足发展要求，将高盐废水中的混合杂盐进行高纯度分离和循环回用将是未来高盐废水资源化的主要发展方向。

高盐废水中Na ⁺ 、Cl ^- 、SO ₄ ^2- 的浓度远高于其他无机盐离子，在分盐阶段可以从高盐废水中分离出大量的NaCl和Na ₂ SO ₄ ，资源化利用阶段主要也是对这2种单质盐进行回收和再利用。

本文系统归纳了高盐废水处理中的几种混盐分离技术，包括传统的变温结晶分盐和纳滤分盐，以及近年来研究人员广泛关注的选择性电渗析法分盐和电容脱盐法分盐等电化学方法，以期为实际生产过程中选取适宜的高盐废水资源化手段提供一定的借鉴意义。

高盐废水的资源化利用有2种方式，一是对分盐后的NaCl和Na ₂ SO ₄ 分别进行资源化利用，这种方式可以创造较高的经济价值，但工艺流程较为复杂；二是直接资源化利用，在对高盐废水进行简单的预处理后，直接对废水或母液干化形成的混盐进行资源化利用，工艺流程简单高效。

本文对分离后得到的NaCl和Na ₂ SO ₄ 的资源回用途径进行了详细介绍，NaCl的资源化利用方法主要包括离子膜法和双极膜电渗析法，其中离子膜法对NaCl的纯度要求较高。在实际应用中，可以根据NaCl的纯度来选择合适的资源化利用方法。Na ₂ SO ₄ 的资源化利用是重点和难点，因为分离和回收盐的成本很高，而Na ₂ SO ₄ 的经济价值很低。对此可以利用双极膜电渗析法制酸碱，或将Na ₂ SO ₄ 转化为K ₂ SO ₄ 、Na ₂ S、水玻璃等其他产品，以提高产品的经济价值。混合杂盐通常交由危废处理机构处置，处理费用很高，可以尝试采用简单的工艺将其转化成陶粒、融雪剂等其他产品以达到回用的目的，更加符合“零排放”的要求。

纳滤分盐和变温结晶分盐是目前市场上技术最成熟、应用最广泛的2种分盐工艺，不过纳滤分盐对膜性能的要求较高，变温结晶分盐的能耗很高，需要改进现有的技术手段或开发其他绿色低碳技术。

选择性电渗析法（SED）分盐和电容脱盐法（CDI）分盐是新型分盐方法，需对膜材料和电极材料进行研发和改进，才能满足工业化的要求。

高盐废水的资源化利用有2种方式，一是对分盐后的NaCl和Na ₂ SO ₄ 分别进行资源化利用，这种方式可以创造较高的经济价值，但工艺流程较为复杂；二是对混盐直接资源化利用，工艺流程简单高效。

第一作者 ：孙小淇，硕士，主要研究方向为高盐废水碳中和技术。E-mail：2132821@tongji.edu.cn。

通讯作者 ：张亚雷，教授，主要研究方向为污水处理资源化能源化。E-mail：zhangyalei@tongji.edu.cn

（ 来源 ：《工业水处理 》 2023年第2期 ）

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