高鹽廢水雙極反滲透（Bipolar-RO）處理系統(tǒng)并不是指把兩股RO濃水再壓一遍的簡單“兩級RO”，而是在“結(jié)晶-RO”或“高壓-RO”段之前，先用雙極膜電滲析（BMED）把NaCl等一價鹽就地轉(zhuǎn)化為HCl+NaOH回用，再把剩下的濃縮液送DTRO/HPRO做極限濃縮，最后進MVR/冷凍結(jié)晶。該組合把“減量化”和“資源化”合并為一步，投資比傳統(tǒng)“RO+蒸發(fā)”低15%–25%，運行成本降30%左右，已成為2025年高鹽廢水零排放的主流工藝路線之一。

一、高鹽廢水雙極反滲水處理系統(tǒng)定位與工藝窗口

1.適用水質(zhì)

TDS20–80g/L（以NaCl為主，一價鹽占比＞60%）

COD≤3000mg/L（否則BMED膜易受有機污染）

Ca2?+Mg2?≤200mg/L（先軟化，否則雙極膜鈣垢）

溫度15–35℃，pH6–8（BMED最佳區(qū)間）

2.工藝邊界

BMED對二價鹽（Na?SO?、CaCl?）幾乎不產(chǎn)酸堿，因此前端先用NF把SO?2?/Mg2?截留，NF產(chǎn)水（富NaCl）再進BMED，實現(xiàn)“分鹽+資源化”。

二、高鹽廢水雙極反滲水處理系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)

三、DTRO/HPRO極限濃縮段

1.膜型：SW30XHR-440i或國產(chǎn)HPRO-1200bar，耐TDS180g/L

2.段數(shù)：三級串聯(lián)，回收率逐級55%→65%→85%，最終濃水TDS200–220g/L，減量10倍

3.運行壓力：120bar（DTRO）/90bar（卷式HPRO）

4.能耗：6–8kWh/m3（已含變頻高壓泵+能量回收）

四、蒸發(fā)/結(jié)晶終端

1.MVR蒸發(fā)：把200g/L濃水再濃縮至近飽和（TDS350g/L），蒸汽耗0.12t/t，電耗28kWh/t

2.冷凍結(jié)晶：-10℃下析出Na?SO?·10H?O，純度99.5%，可作為玻璃助熔劑出售，抵消運行成本20%

3.雜鹽率：＜5%，滿足《危廢鑒別標準》，可送剛性填埋

五、經(jīng)濟性與碳減排（600m3/d案例）

六、設(shè)計要點小結(jié)

1.先NF后BMED，保證“一價鹽→酸堿”轉(zhuǎn)化率＞85%，同時把硫酸鹽擋在NF濃水側(cè)便于冷凍提硝。

2.BMED產(chǎn)酸堿就地回用：HCl用于軟化pH調(diào)節(jié)，NaOH用于RO清洗，年節(jié)省藥劑費30%。

3.DTRO入口必須軟化至Ca2?＜20mg/L、SiO?＜10mg/L，否則120bar下結(jié)垢三天即堵。

4.雙極膜堆設(shè)“倒極+酸洗”自動程序，每6h倒極1次，防止一價陽離子膜面極化結(jié)垢。

5.整套系統(tǒng)回收率可達98%，蒸餾水電導率＜20μS/cm，雜鹽＜5%，實現(xiàn)真正“零排放+資源化”。

2025年起，該“NF-BMED-DTRO-MVR”組合已被煤化工、電廠脫硫、鋰電正極清洗等高鹽廢水項目廣泛采用，成為雙極反滲透（Bipolar-RO）系統(tǒng)的主流實現(xiàn)形式。