真空膜蒸餾處理高礦化度礦井水試驗研究

卞 偉，李井峰，呂嘉峰，齊 繼，劉淑琴，李 庭，郭 強，朱國龍

(1.國家能源投資集團有限責任公司，北京 100011；2.中國礦業大學(北京) 化學與環境工程學院，北京 100083；3.煤炭開采水資源保護與利用國家重點試驗室，北京 102211)

0 引 言

高礦化度(溶解性固體總量TDS≥1 000 mg/L)礦井水在我國西部煤礦區普遍存在，實現其大規模低成本處理及利用不僅能夠避免其外排造成的水資源浪費、土壤鹽漬化、植被枯萎等問題，也能緩解西部煤礦區煤炭開發和下游產業發展所面臨的水資源短缺。脫鹽處理是高礦化度礦井水處理的重、難點。毛維東等[1]的研究表明礦井水深度處理采用苦咸水反滲透工藝，濃縮處理采用苦咸水反滲透+碟管反滲透工藝具有一定優勢。李福勤等[2]指出制約高礦化度礦井水零排放工程應用的核心仍是投資和運行成本。蔡美峰等[3]指出膜蒸餾技術可以很好地實現礦井水的脫鹽處理，是一種成本收益較高的工藝。總體來看，目前以反滲透為核心的典型高礦化度礦井水處理工藝較為成熟，產品水符合再生水要求，但也存在前期投資高、工藝復雜、處理成本高等問題[4-5]。

膜蒸餾是一種結合膜分離與傳統蒸餾工藝的新型膜分離技術，具有分離效率高、設備簡單、占地面積小、操作容易等優點[6]，其中VMD與其他膜蒸餾相比具有通量大、應用廣泛的特點[7]。西部煤礦區采用膜蒸餾處理高礦化度礦井水的突出優勢體現在可充分利用太陽能、地熱、余熱、廢熱等豐富的低品位熱源，實現大規模低成本的分離、濃縮[5]。……