含盐固废的处置现状研究

＊钟婷姗 金圣 欧阳璐 万金雄 林诚乾

（1.浙江物华天宝能源环保有限公司 浙江 310000 2.浙江大学 浙江 310000）

1.前言

(1)含盐固体废弃物

据有关统计，2015年我国化工行业生产过程中含盐废渣远远高于250万吨。不可预期的含盐固废增长速率将会成为制约发展的一大瓶颈[1-2]。含盐废弃物主要包括固态盐、高含盐有机废液和低含盐有机废液。

(2)含盐固废特点

含盐固体废弃物的特点与危害如下：

①成分复杂：化工行业产品种类繁多，使用的碱金属无机盐会有所差别，产生的含盐废渣组成复杂；

②产生量大：精细化工等领域，生产流程复杂，副产品与含盐废渣产量往往高于目标产物[3-4]；

③危害性强：工业产品的生产原料中有较多的有毒有害化学原料，对环境与人类存在很大的潜在威胁。

(3)含盐固体废弃物的来源

图1 含盐废弃物主要来源

化工行业生产过程中产生的含盐废渣数量巨大，且种类繁多。在制药过程中，最重要的环节就是融盐并结为晶体。常见的盐类为Na+、Mg2+、K+类，可以调整其在溶液中的溶解度，来达到固液分离[5-6]。盐在制药过程中作为原材料，经过一系列的反应，最终一部分以残渣的形式存在，另一部分则留在废水中。

废水中溶解的盐类，通过预处理作用，如多效蒸发装置等[7]，可以实现较好的脱盐效果，从而将溶解态的盐类转换为残渣态。因此废盐的最终状态都以残渣形式存在。

2.含盐固体废弃物处置技术

(1)安全填埋

安全填埋法是处理危险废弃物的常规方法。含盐固体废弃物通过一系列的预处理操作后，进入安全填埋场填埋，减少与外部环境的接触，降低二次污染的风险。填埋过程中会积聚渗滤液和有毒有害废气，填埋场还需针对含盐固体废弃物特性做相应的设计。综合考虑交通、当地风向、水文条件等，选择合适的填埋场建设位置；合理布置渗滤液导流管、防渗层填料、废气导管等的材质和设备选型。

鉴于上述，安全填埋法影响因素多，处置效果不够乐观，在市场上的普适性降低[8]。含盐固体废弃物的成分复杂，需要结合各种预处理作用才能进行填埋，运行成本较高；相应地，填埋产生的渗滤液组分也会多样化，从而会后续的渗滤液处理增加难度。

(2)综合利用

化工含盐废渣中含有较多的高附加值的反应原料以及副产物盐类，从资源化的角度进行处理处置逐渐成为一种新的趋势。

目前国内已有多项研究表明综合利用含盐废渣的可行性。2016年有学者从三烯丙基异氰脲酸酯合成废渣中回收NaCl等盐类，主要采用水溶-抽滤分离-减压蒸发-浓缩结晶的方法，得到的NaCl可达到精制工业盐一级标准[9]，有研究表明从靛蓝生产废渣中回收KOH、NaOH等物质的可行性，综合考虑靛蓝类废渣的组分特性，通过焙烧氧化法充分去除其中的有机物质，再采用苛化法回收其中的NaOH、KOH，研究产物碱类还可继续用于靛蓝生产[10]。

综合利用法可以提高含盐固体废弃物中高附件值产物的回收率，具有极大的经济效益。但该法的适用性根据废渣的特性而有所差异，回收含盐废渣中不同组分时的方法具有特异性。经回收处理后的废渣的剩余组分还要经过最终的处置才能实现无害化。以上原因都将制约综合利用法的推广。

(3)高温熔融处置

回收含盐固体废弃物中无机盐的关键是去除其中的有机物，有机物的去除常规可以通过高温氧化等方式，因此高温熔融处置法对于含盐固体废弃物处置有一定的优势。含盐废渣中含有的有毒有害组分都可以氧化去除转化为氮氧化物、硫氧化物等气体，熔融烟气经过尾部烟气净化装置处理达标后即可直接排放。

所有患者均获得了完整的随访，随访时间12～60个月，平均（35.47±8.96）个月。有2例患者在术后1年随访时主诉膝内侧轻度疼痛，另有1例遗留轻度膝前痛，但对膝关节屈伸无任何影响，口服消炎镇痛药物后症状好转。所有患者末次随访时X线片示假体位置良好，无松动、脱位等并发症。典型病例影像见图1。

含盐固体废弃物熔融处置系统与常规的危废熔融处置系统类似，主要由预处理系统、进料系统、熔融炉本体、热能利用系统、烟气净化装置、残渣处理系统等组成[11]。

与安全填埋和综合利用法相比，高温熔融处置含盐固体废弃物具有更大的优势，但其仍有一定的限制性。含盐废渣中低熔点碱/碱土金属盐，在高温熔融过程中极易对炉内耐火材料造成腐蚀，也常常出现床料结渣的情况。因此，要提高高温熔融方法对含盐固体废弃物的适用性，要不断优化高温熔融技术，做到稳定化、无害化、经济化处置。

如下可见国家对于含盐固体废弃物的环保要求极为严格。

《国家危险废物名录》将化学药品原料药生产过程中产生的蒸馏及反应残渣、化学药品原料药生产过程中的废母液及反应基或培养基废物限定为危险废物；将盐泥残渣及废液也纳入危废名录。

《热处理盐浴有害固体废物的管理第3部分：无害化处理方法》（GB/T 27945.3-2011）中明确各类盐渣，如钡盐渣、硝盐渣类的无害化处理方法，提出监管过程中，处理单位需要保存废盐处理过程、处理结果和排放批准的详细记录，并积极配合当地环保部门的检查、监督和管理。

经过高温熔融处理后的产物需要经过一定的鉴别。若鉴定为危险废弃物则根据危废处理规范进行后续处理处置；若鉴定为非危险废弃物，则通过毒性去除，提纯等过程转化为精制工业盐，而被应用到化工行业。工业盐主要有混盐、钠盐之类，且用处极为广泛：

①可用于离子膜烧碱工艺，从而拓宽废盐的出路；

②可作为制纯碱的原料回收氯化钠盐，氯化钠也可作为生产磷酸二氢钠的原料；

③废盐渣中含有的硫酸钠盐可用于工业元明粉使用；

④钙盐可作为水泥添加剂，有效提升水泥的凝结度和受力强度。盐石膏的加入可以实现传统石膏加入同等的水泥产品性能；但使用过程中产生的废气的以及所用其盐碱性对水泥性能的影响仍是该技术推广的一大难题；

⑤作为助熔剂或燃煤添加剂：碱性氧化物，如氧化钙、氧化镁类，可以降低煤灰（以酸性氧化物为主）熔点，在煤灰熔融过程中进行助熔；盐泥中含有的钠、钙、镁离子等金属离子在燃烧时具有一定的助燃性。因此，将废盐作为助熔剂或助燃剂可以降低工艺能耗或提升燃烧效果。

非危废类的熔融盐在上述不同领域使用时，对其品质要求也有所差异，目前主要有《工业盐》（GB/T 5462-2015）、《离子膜烧碱用盐》（QB/T 5270-2018）、《印染用盐》（QB/T 4890-2015）等标准。但统观此类标准，其中都未明确有机物和重金属等污染物的限值，因此无毒熔融盐仍存在一定的资源化利用风险。

3.含盐固体废弃物处置产物

熔融盐是含盐固体废弃物高温熔融处理的主要产物，目前的含盐固体废弃物常规按照危险废弃物归类，因此经过高温熔融处理后的产物需要经过一定的鉴别。若鉴定为非危险废弃物，则通过毒性去除，提纯等过程转化为精制工业盐，而被应用到化工行业；若鉴定为危险废弃物则根据危废处理规范进行后续处理处置。

4.结语

含盐固体废弃物的处置是一大技术难题。常见的处理方法中，高温熔融技术对于含盐废渣的处置效果更佳，但受到废渣复杂组分的影响（如：中低熔点碱/碱土金属盐等），容易造成运行不稳定性，在推广该技术时要克服上述局限。