高盐矿井水浓缩液双极膜电渗析试验研究
2023-12-21李福勤薛甜丽高珊珊豆硕超何绪文
李福勤 ,薛甜丽 ,高珊珊 ,豆硕超 ,何绪文
(1.河北工程大学 能源与环境工程学院, 河北 邯郸 056038;2.河北省水污染控制与水生态修复技术创新中心, 河北 邯郸 056038;3.中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院, 北京 100083)
0 引 言
我国相对“富煤、贫油、少气”的资源特点决定了煤炭能源的主体地位[1],西部地区是我国的主要产煤区,但西部地区水资源短缺[2-3]。开采煤炭的过程中不可避免的伴随着大量的矿井水产生,据统计,我国矿井水中约30%为高盐矿井水,而西北地区高盐矿井水的比例超过50%,成为制约西北煤矿发展最为突出的问题[4-7]。高盐矿井水含盐量高于1 000 mg/L,必须经过严格的处理,随意排放将造成土壤盐碱化、污染地表水等问题,并且不满足当地环保部门矿井水零排放要求[8-9]。
目前的除盐工艺主要为蒸馏法、电渗析法和反渗透法等[10-12],为实现高盐矿井水零排放,工业上常采用传统蒸发结晶工艺处理最终浓盐水,无机资源以结晶盐的形式进行回收,但蒸发结晶法存在能耗大、杂盐难处置等问题[13-15]。在浓盐水清洁处理方面,基于双极膜电渗析产酸碱的原理,提出“预处理+膜浓缩+双极膜水解离”新工艺,双极膜电渗析(BMED)由于能耗较低、产能较高、环境友好等原因被广泛应用[16-18]。浓盐水的处理是煤化工废水实现近零排放的最后关键环节,孙哲等[19]采用三隔室型BMED 技术,将煤化工浓盐水纳滤产水作为原料制备酸碱,并探究各操作条件对试验结果的影响,在最佳工艺条件下,产品酸、碱浓度分别达到3.260%、3.132%,满足作为树脂再生工艺中的再生液要求,并将其应用于煤化工锅炉给水工艺,最终实现浓盐水的资源化和零排放的目标。……
