離子膜電滲析在高鹽廢水“零排放”中的應(yīng)用、機(jī)遇與挑戰(zhàn)

水處理網(wǎng)訊:摘要：高鹽廢水“零排放”是當(dāng)今很多企業(yè)需要面臨的非常嚴(yán)峻的環(huán)保問(wèn)題，而離子膜電滲析由于其獨(dú)特的分離機(jī)制能夠?qū)崿F(xiàn)高鹽廢水中無(wú)機(jī)鹽的分離、濃縮和資源化利用，從而實(shí)現(xiàn)水和鹽的回收利用。本文綜述了離子膜電滲析目前在高鹽廢水“零排放”鹽濃縮工藝中的應(yīng)用情況；展望了電滲析在高鹽高COD廢水中的應(yīng)用前景以及新型的電滲析技術(shù)如選擇性電滲析和雙極膜電滲析在混鹽分離和鹽的資源化利用中的機(jī)遇；同時(shí)指出離子膜電滲析在大規(guī)模應(yīng)用中仍存在很多挑戰(zhàn)，如離子膜性能的提高、電滲析工藝的優(yōu)化和電滲析設(shè)備的投資成本和能耗如何降低。本文將為高鹽廢水“零排放”提供新思路，同時(shí)為離子膜電滲析在高鹽廢水“零排放”中的規(guī)模化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：離子膜；電滲析；高鹽廢水；零排放

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加速推進(jìn)，在煤轉(zhuǎn)化、火電廠脫硫、印染、造紙、化工和農(nóng)藥及石油、天然氣的采集加工等生產(chǎn)領(lǐng)域通常會(huì)產(chǎn)生大量的高鹽廢水，多含 Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等鹽類物質(zhì)，其總含鹽量高于1%。這種高鹽廢水對(duì)環(huán)境的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于城市生活污水，但由于治污成本較高、環(huán)保監(jiān)管難，其無(wú)序排放不僅會(huì)造成環(huán)境污染，還會(huì)引起土壤的鹽堿化[1-2]。以煤化工為例，煤在轉(zhuǎn)化過(guò)程中每年會(huì)產(chǎn)生10億噸的含鹽廢水，主要以高濃度煤氣洗滌廢水為主，還包括焦化廢水、煤氣化黑水、煤直接/間接液化廢水和合成氣轉(zhuǎn)化催化劑制備過(guò)程中產(chǎn)生的廢水等[3]。我國(guó)水資源遠(yuǎn)低于世界平均水平，而煤炭資源與水資源呈逆向分布，約70%的煤礦資源分布在水資源匱乏的地區(qū)，作為煤化工發(fā)展主體的新疆、內(nèi)蒙古、山西和陜西，其水煤比僅為1∶22、1∶30、1∶45和1∶7，水資源目前已成為煤化工發(fā)展的首要約束指標(biāo)。隨著 2015年4月國(guó)務(wù)院“水十條”法規(guī)的頒布，國(guó)家對(duì)這類高鹽廢水的處理提出了更高的要求，并制定造紙、焦化、氮肥、有色金屬、印染、農(nóng)副食品加工、原料藥制造、制革、農(nóng)藥、電鍍等行業(yè)專項(xiàng)治理方案，實(shí)施清潔化改造，努力實(shí)現(xiàn)廢水“零排放”方式對(duì)廢水中的無(wú)機(jī)鹽加以綜合利用，以最大化地減少對(duì)環(huán)境的危害和實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用[3-5]。

目前，高鹽廢水“零排放”處理工藝流程主要包括預(yù)處理過(guò)程、生化處理過(guò)程、超濾+反滲透（RO）、鹽濃縮單元、蒸發(fā)結(jié)晶等[1,6-7]。與傳統(tǒng)的達(dá)標(biāo)排放工藝流程相比，“零排放”和蒸發(fā)結(jié)晶是高鹽廢水治理新形勢(shì)下的工藝需求。傳統(tǒng)的達(dá)標(biāo)排放對(duì)水的回收率為50%～60%，此時(shí)廢水中含鹽水總?cè)芙夤腆w （TDS） 通常為4000～50000mg/L。為實(shí)現(xiàn)廢水 “零排放”，在蒸發(fā)結(jié)晶工藝之前通常會(huì)設(shè)計(jì)鹽濃縮工藝，實(shí)現(xiàn)廢水的減量化，降低過(guò)程能耗和成本。因此，針對(duì)高鹽廢水的鹽濃縮技術(shù)研究成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注熱點(diǎn)。

工業(yè)上主流的鹽濃縮技術(shù)主要包括高壓反滲透（HPRO）、正滲透 （FO）、膜蒸餾 （MD） 和離子膜電滲析（ED）等[4,8-11]。離子膜電滲析是通過(guò)陰陽(yáng)膜交叉排列的膜對(duì)組合，在直流電場(chǎng)的作用下，利用離子膜對(duì)反離子的高選擇透過(guò)性，可實(shí)現(xiàn)離子型化合物的分離、淡化和濃縮[12-20]。近年來(lái)，電滲析在電廠脫硫、電鍍和印染等高鹽廢水領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[7,21-22]，并取得了一定的成效。此外，在含高COD 和高鹽的廢水 （如煤化工廢水和制藥廢水）處理中，很多學(xué)者和企業(yè)也開(kāi)始利用電滲析的方法來(lái)處理，首先實(shí)現(xiàn) COD 與鹽的分離，再對(duì)分離出來(lái)的鹽進(jìn)行濃縮回用。對(duì)于煤化工高鹽廢水濃縮后產(chǎn)生的鹽，其組分主要為氯化鈉和硫酸鈉的混鹽。該類混鹽的價(jià)值通常較低，因此可通過(guò)雙極膜電滲析將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酸和堿，從而提高鹽的價(jià)值。因此，本文將詳細(xì)介紹離子膜電滲析相關(guān)過(guò)程在高鹽廢水“零排放”中的應(yīng)用、機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

1 ED在高鹽廢水“零排放”中的應(yīng)用

1.1 ED在鹽濃縮工藝中的應(yīng)用

ED作為一種高效的鹽濃縮技術(shù)，目前已被廣泛應(yīng)用于高鹽廢水的濃縮過(guò)程當(dāng)中，以實(shí)現(xiàn)高鹽廢水中水和鹽的回收和利用[8,19]。為了降低鹽濃縮工藝的能耗和提高水的回收率，ED通常會(huì)和反滲透（RO） 進(jìn)行集成或耦合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。Mcgovern 等[23]對(duì)單個(gè) ED、ED-RO 簡(jiǎn)單集成和 ED￾RO循環(huán)集成進(jìn)行了研究和比較。當(dāng)產(chǎn)水鹽濃度為350mg/kg時(shí)，進(jìn)水鹽濃度低于3000mg/kg，則ED￾RO簡(jiǎn)單集成過(guò)程比單個(gè)ED過(guò)程更節(jié)能，且隨著進(jìn)水鹽濃度的降低，節(jié)能效果越明顯；進(jìn)水鹽濃度在3000～6000mg/kg 之間時(shí)，單個(gè) ED 過(guò)程與 ED-RO簡(jiǎn)單集成能耗相當(dāng)。當(dāng)進(jìn)水鹽濃度為 3000mg/kg，RO 水回收率控制在 50% 時(shí)，產(chǎn)水鹽濃度低于300mg/kg，則ED-RO簡(jiǎn)單集成過(guò)程比單個(gè)ED過(guò)程更節(jié)能；產(chǎn)水鹽濃度在 300～1000mg/kg 之間，則單個(gè) ED 過(guò)程比 ED-RO 簡(jiǎn)單集成過(guò)程比節(jié)能。對(duì)ED-RO循環(huán)集成過(guò)程，ED能耗相對(duì)于簡(jiǎn)單集成過(guò)程有明顯降低，這是因?yàn)樵谘h(huán)集成過(guò)程中大量的水是從RO過(guò)程中產(chǎn)出。相應(yīng)地，ED-RO循環(huán)集成過(guò)程中 RO 能耗相對(duì)于簡(jiǎn)單集成過(guò)程較高。此外，Mcgovern 等[23]也指出，當(dāng)對(duì)產(chǎn)水純度要求更高時(shí)，ED-RO循環(huán)集成過(guò)程比ED-RO簡(jiǎn)單集成更具有優(yōu)勢(shì)；如果對(duì)產(chǎn)水純度沒(méi)有過(guò)高要求時(shí)，ED-RO循環(huán)集成過(guò)程并不一定比ED-RO簡(jiǎn)單集成更具有優(yōu)勢(shì)。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)綜合考慮進(jìn)水鹽濃度和對(duì)產(chǎn)水鹽濃度的要求去優(yōu)選單個(gè)ED、ED-RO簡(jiǎn)單集成和ED-RO循環(huán)集成過(guò)程中的一種，充分發(fā)揮電滲析的優(yōu)勢(shì)，以達(dá)到整個(gè)過(guò)程最優(yōu)的處理效果和最低的運(yùn)行成本。

1.2 ED在不同操作模式下的應(yīng)用

在鹽濃縮過(guò)程中ED的操作模式一般可分為間歇式、溢流式和連續(xù)式[24-26]。在連續(xù)式操作過(guò)程中，料液只經(jīng)過(guò) ED 膜堆一次即排出。實(shí)際使用時(shí)，為了增加料液的脫鹽率，可采用多級(jí)式操作方式。因?yàn)槎嗉?jí)式操作方式需要大量的膜堆，所以多級(jí)連續(xù)式ED過(guò)程比較適合工業(yè)化大規(guī)模使用。間歇式批次處理一般適合小規(guī)模使用，操作過(guò)程中待脫鹽的料液在膜堆中不斷循環(huán)，直至達(dá)到脫鹽要求再排出，更換新的料液。溢流式操作模式中，待脫鹽料液連續(xù)循環(huán)通過(guò)膜堆，濃縮液由于儲(chǔ)罐體積較小，所以ED濃縮一定時(shí)間后濃縮液儲(chǔ)罐會(huì)產(chǎn)生溢流，同時(shí)鹽濃度逐漸增高，直至達(dá)到所需的值。溢流式操作模式一般適合中型或大型規(guī)模的應(yīng)用。Zhang等[27]在研究ED濃縮RO濃水時(shí)，先通過(guò)間歇式批次操作優(yōu)化操作參數(shù)，再通過(guò)溢流式操作模式進(jìn)行長(zhǎng)期運(yùn)行，驗(yàn)證濃縮過(guò)程的穩(wěn)定性。在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中可通過(guò)酸化 RO 濃水和 ED 濃水來(lái)降低膜污染，保證膜堆的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，結(jié)果表明RO-ED集成系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)95%的水回收率。此外，Zhang等[28]對(duì)ED濃縮RO濃水也進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)衡算，得出操作費(fèi)用可低至0.19EUR/m3，表明ED處理RO濃水是可行的，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)ED濃縮RO濃水的效果和能耗問(wèn)題，Reig等[29]通過(guò)溢流式操作模式開(kāi)展了相應(yīng)的研究，得出ED濃縮性能與進(jìn)料溫度和操作電流密度有關(guān)，溫度越低，電流密度越高，ED濃縮性能越好，但是能耗會(huì)有一定的增加。在最佳操作條件下，即電流密度為350A/m2，NaCl 濃度可濃縮至185g/L，能耗僅為0.12kW · h/kgNaCl。

除了溢流式操作模式可以實(shí)現(xiàn)較高的濃縮性能外，間歇式操作也可以實(shí)現(xiàn)很高的 ED 濃縮性能。Jiang等[19]通過(guò)小試的間歇式多級(jí)操作模式對(duì)RO濃水進(jìn)行濃縮制鹽[圖 1(a)]。研究結(jié)果表明使用日本商品化的AMX/CMX膜，通過(guò)間歇式一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)ED可將105g/L的RO濃水分別濃縮至225g/L、250g/L和271g/L，整個(gè)過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)67.8%的水回收率和 72.5% 的脫鹽率；使用德國(guó)商品化的 FAS/FKS膜，通過(guò)間歇式四級(jí)ED能夠?qū)?05g/L的RO濃水分別濃縮至202g/L，這是因?yàn)榈聡?guó)膜相對(duì)于日本膜對(duì)離子的選擇透過(guò)能力較差，同離子泄漏相對(duì)比較嚴(yán)重。針對(duì)RO濃水中有多價(jià)離子（Ca2+、Mg2+和SO42-） 存在的問(wèn)題，Zhang 等[30]設(shè)計(jì)了間歇式選擇性電滲析 （SED） +間歇式兩級(jí)ED方式對(duì)RO濃水進(jìn)行濃縮，以期實(shí)現(xiàn)更高純度的濃鹽水[圖 1(b)]。該作者通過(guò)SED先對(duì)電導(dǎo)率為60mS/cm的RO濃水進(jìn)行處理，得到高純度的 NaCl 溶液的電導(dǎo)率為42.4mS/cm，脫鹽率為70%，水回收率可達(dá)到90%；通過(guò)ED對(duì)SED濃縮液進(jìn)行再次濃縮，將NaCl溶液的電導(dǎo)率提高至73.2mS/cm，水回收率為86%，再通 過(guò) 二 級(jí) ED 進(jìn) 一 步 濃 縮 ， 電 導(dǎo) 率 可 提 高 至105mS/cm，水回收率為82%。此外，Zhou等[31]通過(guò)間歇性 ED 對(duì)電池行業(yè)產(chǎn)生的 Li2SO4廢水進(jìn)行了濃縮，先考察了ED進(jìn)料濃淡水體積比對(duì)濃縮性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著淡化室體積的增加，ED濃縮性能逐漸提高，即濃縮室和淡化室初始體積比從1∶1變化至1∶10時(shí)，濃縮液最終固含量可以從9.2%增加至15.8%，濃縮性能顯著提高。當(dāng)體積比為1∶10時(shí)，濃縮后期濃縮液固含量一直保持在15.8%左右，很難進(jìn)一步提高，因此又考察了間歇式多級(jí)ED 對(duì) Li2SO4廢水濃縮性能的影響[圖 1(c)]。將一級(jí)電滲析的濃水分為兩股（即二級(jí)電滲析的初始淡化液和濃縮液）通入到二級(jí)電滲析進(jìn)行濃縮，整個(gè)濃縮過(guò)程濃淡室濃度差均保持在較低的值，會(huì)降低電滲析過(guò)程的水遷移，利于電滲析的濃縮過(guò)程。結(jié)果表明，通過(guò)二級(jí) ED 可將 Li2SO4的含量進(jìn)一步提高至 17.4%。因此，ED 在采用間歇式操作模式時(shí)，可通過(guò)采用多級(jí)操作模式來(lái)降低電滲析濃縮過(guò)程中濃淡室的濃度差，從而降低電滲析過(guò)程中的水遷移，實(shí)現(xiàn)電滲析過(guò)程較高的濃縮性能，將濃縮液的鹽含量盡可能的提高。

1.3 ED的工程案例

目前 ED 在國(guó)內(nèi)已成功應(yīng)用于火電廠脫硫廢水、電鍍廢水、造紙廢水、印染廢水、煤化工廢水、石油化工廢水和制藥廢水等領(lǐng)域產(chǎn)生的高鹽廢水的“零排放”。表1總結(jié)了近幾年國(guó)內(nèi)一些典型的ED工程案例。

隨著ED技術(shù)的不斷發(fā)展，ED在國(guó)內(nèi)已取得了一定規(guī)模的應(yīng)用。然而目前ED的應(yīng)用大多局限于高鹽廢水的濃縮，在高 COD 高鹽廢水的分離與濃縮方面 （即先實(shí)現(xiàn) COD 與鹽的分離，再對(duì)鹽進(jìn)行濃縮）目前還是空白。此外，高鹽廢水濃縮后產(chǎn)生的高濃度鹽溶液，目前常規(guī)方法是將其蒸發(fā)得到固體鹽作為工業(yè)鹽或直接填滿處理，浪費(fèi)了大量的鹽資源。雙極膜電滲析 （BMED） 可實(shí)現(xiàn)鹽的在線轉(zhuǎn)化，制備出相應(yīng)的酸和堿，大幅提高鹽的利用價(jià)值。因此，在這些空白市場(chǎng)上，ED或BMED存在著很多的機(jī)遇。

2 ED在高鹽廢水“零排放”中的機(jī)遇

2.1 高COD高鹽廢水的分離與濃縮

高鹽廢水中通常會(huì)含有一定含量的 COD，其中包括煤化工廢水在內(nèi)的一些高鹽廢水中的 COD經(jīng)生化處理后其含量一般在0~100mg/L。針對(duì)該類高鹽廢水“零排放”處理，在經(jīng)過(guò)預(yù)處理、超濾和反滲透之后，在鹽含量得到增濃的同時(shí)，廢水中的COD 也大幅提高，一般可達(dá) 300~1200mg/L。COD含量的大幅提高將進(jìn)一步影響到高鹽廢水后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程，這是因?yàn)檎舭l(fā)結(jié)晶得到的鹽中將會(huì)含有大量的雜質(zhì) COD，導(dǎo)致得到的工業(yè)鹽無(wú)法使用，需要作為危廢處理。這不僅對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定的危害，同時(shí)也浪費(fèi)了大量的無(wú)機(jī)鹽資源。另外，在制藥和農(nóng)藥等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生大量的高鹽高 COD 廢水。針對(duì)該類廢水目前采用的處理方法主要是將廢水蒸發(fā)濃縮后對(duì)濃縮液進(jìn)行焚燒，然后再對(duì)焚燒后留下來(lái)的固體進(jìn)行危廢處理，這也浪費(fèi)了大量的無(wú)機(jī)鹽資源。

在煤化工廢水中 COD 一般主要以分子形式存在，分子量大小不一。而在制藥和農(nóng)藥廢水中COD 除了以分子形式存在以外，還有一部分是離子化的，其分子量大小不一。傳統(tǒng)的 COD 去除方法主要為生化法，但是在鹽含量較高的情況，生化法無(wú)法直接對(duì) COD 進(jìn)行處理，只有針對(duì)鹽含量很低的廢水才能進(jìn)行COD降解處理。ED裝置中使用的是致密度較高的均相陰陽(yáng)離子交換膜，在電場(chǎng)的作用下只允許離子通過(guò)離子膜，阻止分子通過(guò)離子膜。一般離子膜的致密度越高，阻止分子通過(guò)離子膜的能力越強(qiáng)[32]。因此，高致密度的離子膜可實(shí)現(xiàn)高COD高鹽廢水中鹽與以分子形式存在的COD的有效分離。

以典型的煤化工廢水處理為例，其RO濃縮液TDS 約為 45000mg/L 時(shí)，COD 含量在 500~800mg/L之間。RO濃縮液中的鹽主要為氯化鈉和硫酸鈉的混鹽。汪耀明等[33]通過(guò)使用自主研發(fā)的均相陰、陽(yáng)離子交換膜及ED設(shè)備對(duì)該濃縮液中的鹽和COD進(jìn)行分離濃縮，取得了較好的分離效果，如圖 2所示。

通過(guò)10個(gè)批次的實(shí)驗(yàn)可看出，ED分離過(guò)程性能較為穩(wěn)定，每一批次的實(shí)驗(yàn)均可以將RO濃縮液的電導(dǎo)率降至10mS/cm以下，即ED淡化液中鹽含量被降低至很低的值，因此可以通過(guò)生化法對(duì)ED淡化液進(jìn)行處理，降解 COD。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，ED 對(duì) COD 具有較好的截留率，可高達(dá) 85.3%~91.4%。通過(guò) ED 對(duì)煤化工廢水分離之后，一方面淡化液中由于鹽含量很低，可以直接通過(guò)生化法對(duì)COD 進(jìn)行降解處理；另一方面分離后的混鹽可以通過(guò)二級(jí)ED進(jìn)行再次濃縮，將鹽含量提高至15%甚至20%以上。基于以上通過(guò)ED對(duì)煤化工廢水進(jìn)行處理的方法，汪耀明等[33]提出將兩級(jí)ED引入到煤化工廢水“零排放”當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)多膜工藝與結(jié)晶分鹽的有機(jī)耦合 （圖 3），從而實(shí)現(xiàn)廢水中水和鹽的充分回收利用，達(dá)到“零排放”要求。

此外，在制藥和農(nóng)業(yè)等行業(yè)產(chǎn)生的高 COD 高鹽廢水處理過(guò)程中，也可以嘗試先通過(guò)一級(jí)ED對(duì)該類廢水進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn) COD 和鹽的有效分離，利于下一步 COD 的降解處理。同時(shí)，分離后的含鹽溶液可以通過(guò)二級(jí)ED進(jìn)行再次濃縮，進(jìn)一步地通過(guò)結(jié)晶分鹽等工藝實(shí)現(xiàn)鹽的回收，從而達(dá)到該類高鹽廢水的“零排放”目標(biāo)。

2.2 鹽的資源化利用

高鹽廢水“零排放”工藝過(guò)程中通常會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)鹽，其價(jià)值一般比較低廉，在市場(chǎng)上也很難尋找到銷路。如何能找到合適的方法來(lái)提升這些工業(yè)鹽的價(jià)值，那么將會(huì)實(shí)現(xiàn)大量的工業(yè)鹽變廢為寶。近年來(lái)，由于受到環(huán)保的壓力，膜電解法制燒堿得到了一定的限制，導(dǎo)致了燒堿價(jià)格從約 2000CNY/t 上漲到約4000CNY/t，給很多需要消耗燒堿的企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)壓力。

BMED可以利用雙極膜的水解離特性，將鹽一步轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酸和堿[34]。與常規(guī)的膜電解法相比，BMED過(guò)程在產(chǎn)酸產(chǎn)堿時(shí)無(wú)副產(chǎn)物氯氣產(chǎn)生，水解離電壓明顯低于膜電解所需的值，因此BMED法制酸堿具有綠色、環(huán)保和節(jié)能等優(yōu)勢(shì)。近幾年，大量學(xué)者也在從事 BMED 轉(zhuǎn)化無(wú)機(jī)鹽制酸和堿。Ye[35]和 Ghyselbrecht[36]等通過(guò) BMED 轉(zhuǎn)化 NaCl 制鹽酸和氫氧化鈉，并將氫氧化鈉用作二氧化碳的捕捉劑。Tran等[37]通過(guò)BMED轉(zhuǎn)化硫酸鈉制得硫酸和氫氧化鈉用于工業(yè)生產(chǎn)中。其中，Yang 等[38]通過(guò)BMED對(duì)反滲透濃鹽水進(jìn)行解離生產(chǎn)氫氧化鈉和鹽酸及硫酸的混合酸，其中混合酸可用于反滲透進(jìn)料調(diào)節(jié) pH。由此可見(jiàn)，BMED 在資源化利用無(wú)機(jī)鹽方面具有重要的潛力和應(yīng)用價(jià)值，可以大幅提高無(wú)機(jī)鹽的附加值。

此外，對(duì)于高鹽“零排放”工藝過(guò)程中產(chǎn)生的混鹽溶液資源化利用，也可以利用Chen等[39]提出的雙極膜選擇性電滲析（BMSED）進(jìn)行分離。該過(guò)程一方面可實(shí)現(xiàn)氯化鈉和硫酸鈉的選擇性分離，另一方面可結(jié)合著B(niǎo)MSED中的雙極膜，在線將一價(jià)鹽氯化鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鈉和鹽酸產(chǎn)品。Chen 等[39]將BMSED用于RO濃水的資源化利用，得到的產(chǎn)品氫氧化鈉和鹽酸的濃度分別為 2.2mol/L 和 1.9mol/L，兩者純度均可達(dá)到99.99% [20]。這表明了BMSED在資源化利用混鹽方面具有很高的分離效果。因此，BMSED在資源化利用高鹽“零排放”工藝過(guò)程中產(chǎn)生的混鹽溶液時(shí)也將具有重要的應(yīng)用潛力。

總而言之，對(duì)于高鹽廢水“零排放”工藝過(guò)程中產(chǎn)生的大量混鹽溶液可選擇性地通過(guò) BMED 或BMSED 進(jìn)行轉(zhuǎn)化 （圖 4），實(shí)現(xiàn)鹽的資源化利用，提高工業(yè)鹽的附加值，同時(shí)可以避免混鹽作為固廢進(jìn)行填滿處理。

3 ED在高鹽廢水“零排放”中的挑戰(zhàn)

雖然ED在市場(chǎng)上已經(jīng)取得了規(guī)?；瘧?yīng)用，然而其脫鹽、濃縮和抗污染性能仍有待于提高，這主要取決于離子交換膜的性能與ED的操作工藝。因此，在離子交換膜性能的提高和ED操作工藝優(yōu)化方面仍存在很多挑戰(zhàn)。下面將詳細(xì)介紹這些挑戰(zhàn)的具體來(lái)源及如何克服這些挑戰(zhàn)。