技術(shù)背景
礦井水污染物零排放處理主要用于去除礦井水中的溶解性鹽類（包括礦化度、全鹽量等），實現(xiàn)礦井水與溶解性鹽類的徹底分離、溶解性鹽類的固化和資源化。處理后的礦井水可以作為優(yōu)質(zhì)的礦區(qū)生活用水、生產(chǎn)用水，溶解性鹽類可作為化工原料。我國大部分煤炭基地處于內(nèi)蒙古、新疆、寧夏等地區(qū)，當(dāng)?shù)厮h(huán)境和生態(tài)環(huán)境脆弱、缺乏受納水體，含鹽礦井水的排放會造成土地鹽堿化、沙漠化，危害地方生態(tài)環(huán)境，進行礦井水污染物零排放處理迫在眉睫。中國煤科杭州研究院依據(jù)多年礦井水處理的科研技術(shù)積累和工程經(jīng)驗，自2012年起進行礦井水污染物零排放處理技術(shù)預(yù)研與科研攻關(guān)，成功開發(fā)了分步協(xié)同預(yù)處理技術(shù)和多級耦合膜濃縮處理技術(shù)，占領(lǐng)了我國礦井水污染物零排放的技術(shù)高地，實現(xiàn)了多處工程應(yīng)用示范。
技術(shù)特點
礦井水污染物零排放處理可以分為三個單元步驟：以去除懸浮物為目的的凈化處理，出水滿足排放和一般回用要求（不限制TDS）；以礦井水脫鹽和回用為目的的濃縮處理，產(chǎn)品水TDS≤1000mg/L，可以作為生活用水和要求較高的工業(yè)用水，濃縮后的濃鹽水TDS≥60000mg/L，滿足蒸發(fā)結(jié)晶的經(jīng)濟性要求；以溶解性鹽類固化和資源化為目的的蒸發(fā)結(jié)晶分鹽處理，結(jié)晶鹽達到相關(guān)化工原料品質(zhì)要求，可以作為化工原料利用。中國煤科杭州研究院采用獨有的分步協(xié)同預(yù)處理技術(shù)和多級耦合膜濃縮處理技術(shù)，解決了膜濃縮和蒸發(fā)結(jié)晶處理過程中的結(jié)垢和污染問題，降低了礦井水污染物零排放處理的投資成本和運行成本，具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢。
典型案例
中國煤科杭州研究院承接了國內(nèi)第一例礦井水零排放分鹽處理項目,處理規(guī)模600m3/h，2017年初投產(chǎn)運行，實現(xiàn)了礦井水污染物零排放處理。膜濃縮系統(tǒng)回收率≥96.5%，處理后的產(chǎn)品水主要指標滿足《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-2006）；蒸發(fā)結(jié)晶分離產(chǎn)生的硫酸鈉達到工業(yè)硫酸鈉Ⅲ類合格品，氯化鈉達到日曬工業(yè)鹽二級標準。該項目的成功運行具有里程碑的意義，相關(guān)成果在全國性的學(xué)術(shù)會議上進行了專題交流，中宣部“低碳中國夢”項目進行了專題采訪，具有良好的示范帶動效應(yīng)和推廣價值。2022年，完成了國內(nèi)規(guī)模最大的礦井水零排放處理示范工程，結(jié)晶硫酸鈉純度＞97%，滿足《工業(yè)無水硫酸鈉》（GB/T 6009）Ⅱ類合格品要求。
