含盐废水处理技术前沿及低碳资源化研究进展

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2025-0550

摘要/Abstract

摘要：

含盐废水广泛产生于化工、印染、制药及垃圾渗滤液处理等领域，其高盐度特性不仅抑制传统生物对其的处理效能，还易造成土壤盐渍化、水体生态失衡等环境风险。随着“双碳”目标的深入落实和循环经济发展需求的持续升级，含盐废水的处理技术不断发展，但仍面临挑战。采用文献调研和文献计量学相结合的方法，以聚类分析结果系统展示了近年来含盐废水研究进展及发展趋势。综述了热力法、吸附法、膜分离法、高级氧化法、化学沉淀法、电化学法、生物滤池和膜生物反应器等物理、化学和生物法的原理、适用对象和优缺点。重点列举了“减量化-无害化-资源化”组合工艺的协同增效原理及应用案例，同时聚焦了多维度资源协同回收（盐、水、能源、有价金属）、低能耗材料开发（如抗污染膜、高效电极）和智能调控系统构建（基于AI的动态工艺优化）等技术进展，并根据不同行业含盐废水的特点综述了其适用的处理技术，以期为构建低碳、高效的含盐废水管理体系提供理论依据与实践启示，推动含盐废水从“达标排放”转向“资源循环”，为工业绿色升级与生态环境安全提供技术支撑。

关键词: 含盐废水, 处理技术, 耦合工艺, 低碳资源化, 文献计量法

Abstract:

Saline wastewater is widely generated in the fields of chemical industry, printing and dyeing, pharmaceuticals and waste leachate treatment, etc. Its high salinity not only inhibits the effectiveness of traditional biological treatment, but also easily causes soil salinization, ecological imbalance of water bodies and other environmental risks. With the deep implementation of the “dual-carbon” goal and the continuous upgrading of the demand for the development of circular economy, the technology of saline wastewater treatment has been developed continuously, but still faces challenges. This paper applied a combination of literature research and bibliometrics to systematically show the research progress and development trend of saline wastewater in recent years with the results of cluster analysis. The principles, applicability targets, advantages and disadvantages of physical, chemical and biological methods, such as thermodynamics, adsorption, membrane separation, advanced oxidation, chemical precipitation, electrochemical method, biofilter and membrane bioreactor, were summarized. The synergistic principles and application cases of the combined process of “reduction, harmlessness and resource utilization” were highlighted, and the technological progress of multi-dimensional resource synergistic recovery (salt, water, energy, valuable metals), development of low-energy-consuming materials (e.g. anti-pollution membranes,high-efficiency electrodes), and construction of an intelligent control system (dynamic process optimization based on AI) were also emphasized. The paper also summarized the applicable treatment technologies according to the characteristics of saline wastewater in different industries, with a view to providing theoretical basis and practical instruction for building a low-carbon and high-efficiency saline wastewater management system, and promoting the transformation of saline wastewater from “standard discharge” to “resource recycling”, and supporting for industrial green upgrading and ecological environment safety.

Key words: saline wastewater, treatment technologies, coupled processes, low-carbon resource recovery, bibliometrics

中图分类号:

X703

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https://www.iwt.cn/CN/Y2026/V46/I3/1

图/表 9

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废水类型	处理技术	进水水质	出水水质	环境效应	经济性分析	参考文献
脱盐盐水	多效蒸馏+蒸发结晶	盐度70 g/kg	淡水盐度趋近于0；盐晶体（纯度约90%）	零液体排放，淡水可回用，盐资源化	比热消耗600~1 000 kJ/kg，处理成本为4.17美元/cm³	〔3〕
光纤制品厂高浓度含盐废水	外置式板式换热+闪蒸+MVR	TDS 66 747 mg/L； Cl⁻ 36 923.37 mg/L	TDS 370 mg/L； Cl⁻ 136 mg/L	冷凝水水质可以达到《工业用水水质》（GB/T 19923—2005）标准，结晶盐的指标达到GB/T 5462—2015一级标准	系统投资成本为126万元，吨水运行成本为65.03元，同时污染物减排量可观，经济、环境效益显著	〔24〕
镍钴电池材料生产废水	新型吸附材料（ORZ）	COD 1 000~10 000 mg/L；盐质量浓度20~30 g/L	TOC<50 mg/L；硫酸钠结晶盐纯度>92%	废水中油类去除率达到99%，资源化回收得到的无水硫酸钠达到《工业无水硫酸钠》（GB/T 6009—2014）Ⅲ类标准（Na₂SO₄质量分数>92%）	除油处理成本<5元/t，全流程吨水处理成本降到180元以下	〔25〕
染料/盐混合废水	氧化铝密封超滤（UF）膜	染料200 mg/L； Na₂SO₄ 20 g/L	染料<2 mg/L； Na₂SO₄<0.5 g/L（脱盐率>97%）	在单一染料与Na₂SO₄溶液分离中，膜对染料截留率>99%，盐通过率近100%	共烧结工艺减少了烧结时间和能源消耗，比常规膜制备工艺降低了约20%的烧结能耗	〔13〕
煤化工高含盐有机废水	碟片式反渗透（DTRO）	COD 1 000~1 500 mg/L；电导率10 000~20 000 μS/cm	COD≤30 mg/L；电导率≤1 000 μS/cm（脱盐率≥95%）	产水水质远低于设计限值，可直接回用，浓水可进入蒸发结晶系统	吨水产水运行成本为1.246元，DTRO膜抗污染能力卓越，降低了膜更换成本	〔16〕
混合盐分及有机物的工业高盐废水	选择电渗析（SED）	COD为2 000 mg/L； TDS>10 000 mg/L；盐度>2%（质量分数）	COD 100 mg/L； TDS 1 000~1 400 mg/L；盐度<0.1%（质量分数）	可实现高效含盐废水的盐分分离回收与有机物截留，处理后水质满足资源化要求（高纯度盐产物、低盐度废水）	能耗低，处理成本为0.13~0.15 kW·h/kg，具有较好的经济效益和技术可行性	〔14〕

废水类型	处理技术	进水水质	出水水质	环境效应	经济性分析	参考文献
脱盐盐水	多效蒸馏+蒸发结晶	盐度70 g/kg	淡水盐度趋近于0；盐晶体（纯度约90%）	零液体排放，淡水可回用，盐资源化	比热消耗600~1 000 kJ/kg，处理成本为4.17美元/cm³	〔3〕
光纤制品厂高浓度含盐废水	外置式板式换热+闪蒸+MVR	TDS 66 747 mg/L； Cl⁻ 36 923.37 mg/L	TDS 370 mg/L； Cl⁻ 136 mg/L	冷凝水水质可以达到《工业用水水质》（GB/T 19923—2005）标准，结晶盐的指标达到GB/T 5462—2015一级标准	系统投资成本为126万元，吨水运行成本为65.03元，同时污染物减排量可观，经济、环境效益显著	〔24〕
镍钴电池材料生产废水	新型吸附材料（ORZ）	COD 1 000~10 000 mg/L；盐质量浓度20~30 g/L	TOC<50 mg/L；硫酸钠结晶盐纯度>92%	废水中油类去除率达到99%，资源化回收得到的无水硫酸钠达到《工业无水硫酸钠》（GB/T 6009—2014）Ⅲ类标准（Na₂SO₄质量分数>92%）	除油处理成本<5元/t，全流程吨水处理成本降到180元以下	〔25〕
染料/盐混合废水	氧化铝密封超滤（UF）膜	染料200 mg/L； Na₂SO₄ 20 g/L	染料<2 mg/L； Na₂SO₄<0.5 g/L（脱盐率>97%）	在单一染料与Na₂SO₄溶液分离中，膜对染料截留率>99%，盐通过率近100%	共烧结工艺减少了烧结时间和能源消耗，比常规膜制备工艺降低了约20%的烧结能耗	〔13〕
煤化工高含盐有机废水	碟片式反渗透（DTRO）	COD 1 000~1 500 mg/L；电导率10 000~20 000 μS/cm	COD≤30 mg/L；电导率≤1 000 μS/cm（脱盐率≥95%）	产水水质远低于设计限值，可直接回用，浓水可进入蒸发结晶系统	吨水产水运行成本为1.246元，DTRO膜抗污染能力卓越，降低了膜更换成本	〔16〕
混合盐分及有机物的工业高盐废水	选择电渗析（SED）	COD为2 000 mg/L； TDS>10 000 mg/L；盐度>2%（质量分数）	COD 100 mg/L； TDS 1 000~1 400 mg/L；盐度<0.1%（质量分数）	可实现高效含盐废水的盐分分离回收与有机物截留，处理后水质满足资源化要求（高纯度盐产物、低盐度废水）	能耗低，处理成本为0.13~0.15 kW·h/kg，具有较好的经济效益和技术可行性	〔14〕

废水类型	处理技术	进水水质	出水水质	环境经济效应	经济性分析	参考文献
化工高盐废水	非均相催化臭氧氧化工艺	COD 350 mg/L； TDS 52 000 mg/L； Cl^- 31 000 mg/L	COD<175 mg/L； TOC≤10 mg/L； NaCl产品盐纯度达标	浓缩液结晶产品氯化钠的质量满足国标GB/T 5462—2015中的日晒工业盐一级标准	设备总投资586万元，运行费用为4.19元/m³。其中电费约3.63元/m³、催化剂损耗费约0.56元/m³	〔28〕
离子交换树脂再生高盐废水	化学沉淀法	Ca²⁺ 4 212 mg/L； Mg²⁺ 842 mg/L	Ca²⁺ 9.6 mg/L Mg²⁺ 6.2 mg/L	处理后的高盐低硬水直接回用于树脂再生配水，减少盐耗，废水的可生化性提高	药剂与能耗综合成本约27~30元/m³，与传统高盐废水处理相比，可节省20~70元/m³，并回收盐水用于树脂再生配盐	〔32〕
化工含盐废水	复合电化学技术	COD 46 500 mg/L；全盐量48 800 mg/L	COD 8 900 mg/L；全盐量13 400 mg/L	提高废水可生化性	两级装置总电耗约52 kW·h/m³，按0.8元/（kW·h）计，运行成本约42元/m³；设备占地不足5 m²，但初期投资约1 500~2 000元/（m³·d）	〔35〕
煤化工行业高盐有机废水	电化学协同过硫酸盐氧化法	2-甲氧基苯酚（MOP） 200 mg/L； NaCl 15 000 mg/L	2-甲氧基苯酚（MOP） 5 mg/L（降解率97.5%）	难降解有机物（2-甲氧基苯酚）降解率达97.5%	综合运行成本约18.5~18.8元/m³，比蒸发结晶或臭氧氧化等传统方法节省30~80元/m³，且无额外催化剂及二次污染	〔36〕

废水类型	处理技术	进水水质	出水水质	环境经济效应	经济性分析	参考文献
化工高盐废水	非均相催化臭氧氧化工艺	COD 350 mg/L； TDS 52 000 mg/L； Cl^- 31 000 mg/L	COD<175 mg/L； TOC≤10 mg/L； NaCl产品盐纯度达标	浓缩液结晶产品氯化钠的质量满足国标GB/T 5462—2015中的日晒工业盐一级标准	设备总投资586万元，运行费用为4.19元/m³。其中电费约3.63元/m³、催化剂损耗费约0.56元/m³	〔28〕
离子交换树脂再生高盐废水	化学沉淀法	Ca²⁺ 4 212 mg/L； Mg²⁺ 842 mg/L	Ca²⁺ 9.6 mg/L Mg²⁺ 6.2 mg/L	处理后的高盐低硬水直接回用于树脂再生配水，减少盐耗，废水的可生化性提高	药剂与能耗综合成本约27~30元/m³，与传统高盐废水处理相比，可节省20~70元/m³，并回收盐水用于树脂再生配盐	〔32〕
化工含盐废水	复合电化学技术	COD 46 500 mg/L；全盐量48 800 mg/L	COD 8 900 mg/L；全盐量13 400 mg/L	提高废水可生化性	两级装置总电耗约52 kW·h/m³，按0.8元/（kW·h）计，运行成本约42元/m³；设备占地不足5 m²，但初期投资约1 500~2 000元/（m³·d）	〔35〕
煤化工行业高盐有机废水	电化学协同过硫酸盐氧化法	2-甲氧基苯酚（MOP） 200 mg/L； NaCl 15 000 mg/L	2-甲氧基苯酚（MOP） 5 mg/L（降解率97.5%）	难降解有机物（2-甲氧基苯酚）降解率达97.5%	综合运行成本约18.5~18.8元/m³，比蒸发结晶或臭氧氧化等传统方法节省30~80元/m³，且无额外催化剂及二次污染	〔36〕

废水类型	处理技术	进水水质	出水水质	环境效应	经济性分析	参考文献
高盐肝素钠制药废水	螺旋对称流厌氧生物反应器（SSSAB）	COD 8 731 mg/L；盐度3.57%（质量分数）	COD 1 562 mg/L（去除率82%）； NH₄⁺-N 536 mg/L	反应器中盐耐受菌富集，颗粒污泥结构稳定，有效缓解了高盐对微生物的抑制	SSSAB在处理过程中产生的沼气量为205.5 mL/h，甲烷产量为0.99 m³/（m³·d）；可部分抵消反应器的运行成本	〔43〕
石化工业MBR出水	臭氧+曝气生物滤池工艺	COD 150~310 mg/L；盐度7.0~13.5 g/L	COD去除率71%~84%；曝气生物滤池驯化后抗冲击负荷能力强	各项出水指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A标准	臭氧投加成本相对较高，但联合工艺可保证出水水质达标；减少对环境的污染，具有显著的经济效益和社会效益	〔44〕
含内分泌干扰物的合成高盐废水	好氧颗粒污泥（AGS）序批反应器	COD 450 mg/L； NaCl 12 g/L； NH₄ ⁺-N 50 mg/L	COD 35 mg/L； NH₄ ⁺-N<1 mg/L	AGS结构保护微生物群落免受内分泌干扰化学物质（EDC）毒害，使得关键微生物群落在高盐胁迫下仍保持稳定	日处理1 000 m³废水，COD去除效益约2 075元/d；系统能有效去除EDCs，能耗成本约为50.4元/d，污泥处理成本约为0.775元/m³	〔45〕
含盐制药废水	内循环（IC）厌氧反应器	COD 11 270 mg/L； SO₄ ^2- 323 mg/L； pH 3.1	COD 3 945 mg/L； SO₄ ^2- 323 mg/L； pH 6.6~7.5	各污染物去除效果稳定，反应器运行良好；IC厌氧反应器处理系统对一定浓度范围内的盐度有一定忍耐性	能够高效稳定处理高浓度含盐制药废水，降低处理成本，同时其运行稳定，具有良好的经济效益	〔46〕

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