发布时间：2025-12-03 08:48:01 人气：16 来源：高盐废水双极反渗水处理系统
高盐废水双极反渗透（Bipolar-RO）处理系统并不是指把两股RO浓水再压一遍的简单“两级RO”，而是在“结晶-RO”或“高压-RO”段之前，先用双极膜电渗析（BMED）把NaCl等一价盐就地转化为HCl+NaOH回用，再把剩下的浓缩液送DTRO/HPRO做极限浓缩，最后进xyu/冷冻结晶。该组合把“减量化”和“资源化”合并为一步，投资比传统“RO+蒸发”低15%–25%，运行成本降30%左右，已成为2025年高盐废水零排放的主流工艺路线之一。
一、高盐废水双极反渗水处理系统定位与工艺窗口
1.适用水质
TDS20–80g/L（以NaCl为主，一价盐占比＞60%）
COD≤3000mg/L（否则BMED膜易受有机污染）
Ca²⁺+Mg²⁺≤200mg/L（先软化，否则双极膜钙垢）
温度15–35℃，pH6–8（BMED最佳区间）
2.工艺边界
BMED对二价盐（Na₂SO₄、CaCl₂）几乎不产酸碱，因此前端先用NF把SO₄²⁻/Mg²⁺截留，NF产水（富NaCl）再进BMED，实现“分盐+资源化”。
二、高盐废水双极反渗水处理系统关键参数
| 项目 | 设计值 | 备注 |
| 进水NaCl | 30–60g/L | 低于20g/L产酸碱浓度不足；>80g/L膜堆电压陡升 |
| 操作电压 | 1.8–2.0V/对 | 单对膜固定电压，电流密度400A/m² |
| 产酸碱浓度 | 1.0–2.0M（约4–8%） | 可直接用于软化段pH调节、RO化学清洗 |
| 能耗 | 1.2–1.5kWh/kgNaCl | 比蒸发析盐低60% |
| 双极膜寿命 | ＞15000h | 2025年国产BP-1E型已把价格压到260€/m² |
三、DTRO/HPRO极限浓缩段
1.膜型：SW30XHR-440i或国产HPRO-1200bar，耐TDS180g/L
2.段数：三级串联，回收率逐级55%→65%→85%，最终浓水TDS200–220g/L，减量10倍
3.运行压力：120bar（DTRO）/90bar（卷式HPRO）
4.能耗：6–8kWh/m³（已含变频高压泵+能量回收）
四、蒸发/结晶终端
1.xyu蒸发：把200g/L浓水再浓缩至近饱和（TDS350g/L），蒸汽耗0.12t/t，电耗28kWh/t
2.冷冻结晶：-10℃下析出Na₂SO₄·10H₂O，纯度99.5%，可作为玻璃助熔剂出售，抵消运行成本20%
3.杂盐率：＜5%，满足《危废鉴别标准》，可送刚性填埋
五、经济性与碳减排（600m³/d案例）
| 项目 | 单位 | 数值 |
| 工程投资 | 万元 | 4800 |
| 运行成本 | 元/m³ | 28（酸碱回用抵减后） |
| 投资回收期 | 年 | 3.5（含元明粉+酸碱收益） |
| 年CO₂减排 | t | 3162（耦合厂房屋顶光伏） |
六、设计要点小结
1.先NF后BMED，保证“一价盐→酸碱”转化率＞85%，同时把硫酸盐挡在NF浓水侧便于冷冻提硝。
2.BMED产酸碱就地回用：HCl用于软化pH调节，NaOH用于RO清洗，年节省药剂费30%。
3.DTRO入口必须软化至Ca²⁺＜20mg/L、SiO₂＜10mg/L，否则120bar下结垢三天即堵。
4.双极膜堆设“倒极+酸洗”自动程序，每6h倒极1次，防止一价阳离子膜面极化结垢。
5.整套系统回收率可达98%，蒸馏水电导率＜20µS/cm，杂盐＜5%，实现真正“零排放+资源化”。
2025年起，该“NF-BMED-DTRO-xyu”组合已被煤化工、电厂脱硫、锂电正极清洗等高盐废水项目广泛采用，成为双极反渗透（Bipolar-RO）系统的主流实现形式。
