李雪佳，李鹏，李志霞，晋墩尚，郭强，宋旭锋，宋芃，彭跃莲

（1 国能神东煤炭集团有限责任公司煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室，陕西 榆林 719315；2 北京工业大学环境与生命学部，北京 100124；3 北京低碳清洁能源研究院，北京 101303；4 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室，北京 102208）

煤炭是我国的基础能源，其中西部地区煤炭资源占比超过全国煤炭资源总量的70%以上，但水资源匮乏严重限制着煤炭开采技术的发展[1]。在地下井采煤过程中，地下水与煤层接触发生理化反应形成矿井水。我国每开采1t煤炭约产生2t矿井水，并且矿井水利用率（20%～30%）较低[2]。随着环保标准的严格，对矿井水提出废水零排放的要求。矿化度高是制约西部矿井水利用的主要原因，降低矿化度就是脱盐。膜蒸馏（membrane distillation，MD）被认为是一种有潜力的脱盐技术，相比于膜法中的反渗透来说，膜蒸馏受浓差极化的影响小，与反渗透耦合可以实现对浓盐水的回收利用。与传统的热法相比，膜蒸馏操作温度低（70℃以下），可利用低品位废热。膜蒸馏的比较优势是由其分离机理决定的，进料侧的热盐水和透过侧的冷凝水以疏水性微孔膜为分离屏障，在膜两侧水蒸气压差的推动下，水在进料侧气化，以水蒸气分子的形态透过疏水膜实现跨膜传质，在透过侧冷凝，从而实现盐/水分离。

但是，MD 面临的主要挑战是膜污染和膜润湿。经过对西部某矿井水的反渗透浓水分析后发现，总溶解固体含量（TDS）达到15340mg/L，其中Ca2+1854mg/L，4961mg/L，pH为7.5，有机物含量低，表面张力(72.5±0.5)mN/m[3]。……