高矿化度矿井水节能脱盐新技术

第46卷第9期2018年9月煤炭科学技术CoalScienceandTechnologyV01．46No．9Sep．2018高矿化度矿井水节能脱盐新技术靳德武1”，葛光荣1，张全1，郭毅定1(1．中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710054；2．陕西省煤矿水害防治技术重点实验室，陕西西安710077)摘要：为了解决高矿化度矿井水脱盐的高能耗问题，围绕节能脱盐探讨了5种新技术和新思路。针对陕北某2座煤矿以二价离子为主的高矿化度矿井水水质，提出采用纳滤膜选择性截留二价离子的适度脱盐方案，相比反渗透更具节能优势；利用膜蒸馏和太阳能高效蒸发技术处理西部矿区的高矿化度矿井水，能够实现低成本净化；微生物脱盐燃料电池在不需要任何压力和驱动液情况下，将脱盐室内阴阳离子扩散转移，在完成脱盐的同时还能产生电能；纳滤+海水反渗透／碟管式反渗透(NF+SWRO／DTRO)结合双极膜组合工艺将结晶盐硫酸钠转化为高附加值的氢氧化钠和硫酸，可部分抵消水处理成本，是实现节能脱盐的新思路。关键词：高矿化度矿井水；节能脱盐；纳滤；膜蒸馏；太阳能中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：0253-2336(2018)09-0012-07Newenergy——savingdesalinationtechnologyofhighly——mineralizedminewaterJINDewul”，GEGuangron91，ZHANGQuanl，GUOYidin91(1．Xi’anResearchInstituteCo．，Ltd．，ChinaCoalTechnology＆EngineeringGroup，Xi’∽710054，China；2，ShaanxiProvincialKeyLabofMineWaterDisasterPreventionandControlTechnology，Xi’an710077，China)Abstract：Inordertosolvethehighenergyconsumptionofhighly—mineralizedminewaterdesalination，thispaperdiscussesfivenewtech—nologiesandnewideasaroundenergy—savingdesalination．Aimingatthecharacteristicsofminewaterqualitywithhighly—mineralizedmainlycomposedofdivalentionsinthetwocoalminesinNorthernShaanxi，thispaperproposesamoderatedesalinationschemeusingnanofiltrationmembranestoselectivelyretaindivalentions．whichhasenergy—savingadvantagesoverreverseosmosis．Thelow—costpurifi—cationcanberealizedbyusingmembranedistillationandsolarenergyefficientevaporationtechnologytotreathighly——mineralizedminewa—terinwesternminingareas．Themicrobialdesahingfuelcelldiffusesandtransferstheionsinthedesahingchamberwithoutanypressureordrivingfluidandgenerateselectricenergyaswell．NF+SWRO／DTROcombinedwithbipolarmembranesynthesisprocessconvertssodiumsulfateofcrystallinesaltintohighvalue—addedsodiumhydroxideandsulfuricacid，whichcanpartiallyoffsetthecostofwatertreatment，andisanewwaytorealizeenergy—savingdesalination．Keywords：highly—mineralizedminewater；energy—savingdesalination；nanofihration；membranedistillation；solarenergy0引言水是生命之源，水资源对社会经济发展和生态环境保护具有十分重要的意义。我国水资源呈现时空分布不均的特征，人均水资源占有量仅为世界平均水平的1／4。1o，特别对于西北地区(新疆、