Наразі основним процесом вдосконаленої обробки стічних вод із високою-солоністю вугільних хімічних заводів є кристалізація випаровування. Кристалізація випаровування коштує дорого, багато-випаровування коштує 60 юанів/т, а обробка MVR коштує 40 юанів/т. Щоб заощадити витрати та повністю використати водні ресурси, компанії зазвичай впроваджують процес попередньої обробки зменшення об’єму та концентрації перед тим, як стічна вода надходить у випарник, збільшуючи концентрацію солі до 7%~10% або вище, щоб мінімізувати кількість води, що надходить у кристалізатор випарника. Наразі більш зрілі процеси зменшення об’єму та попередньої обробки концентрації, які використовуються у вітчизняних інженерних проектах, включають: високо-ефективні зворотноосмотичні мембрани, вібраційні мембрани, дискові трубчасті зворотноосмотичні мембрани, мембрани ED та біполярні мембрани.
Високо-технологія концентрації мембран зворотного осмосу походить від технології Arquette Corporation у Сполучених Штатах і поступово впроваджується у вітчизняну інженерну практику. Основні процеси включають: високо-ефективну фільтрацію + глибоке видалення багатовалентних іонів + дегазацію + високо{6}}ефективний зворотний осмос.
Високоефективна мембрана зворотного осмосу — це, по суті, технологія зворотного осмосу, лише оптимізація й інновація параметрів процесу. Тому коефіцієнт його концентрації обмежений параметрами самої мембрани зворотного осмосу. Наприклад, використання мембрани для опріснення морської води може сконцентрувати сіль приблизно до 7%. Основні відмінності між-високоефективним зворотним осмосом і звичайним зворотним осмосом такі:
1. Покращене глибоке видалення багатовалентних іонів для зменшення забруднення мембрани;
2. Підкислення та дегазація перед регулюванням лужності для зменшення лужності карбонатів і запобігання утворенню карбонатних накипів;
3. Робота при високому рН (pH=11) для зменшення забруднення мембрани органічними речовинами, кремнеземом і мікроорганізмами, тим самим збільшуючи вихід пермеату.
Високоефективна мембранна технологія зворотного осмосу має набагато суворіші вимоги до попередньої обробки, ніж звичайний зворотний осмос, особливо щодо видалення іонів багатовалентних неорганічних металів. На додаток до звичайного хімічного пом’якшення для видалення іонів жорсткості та інших високо{2}}валентних іонів, тут використовуються спеціальні іонообмінні смоли (слабокислі катіонообмінні смоли) для глибокого видалення багатовалентних іонів, перетворюючи солі на добре розчинні солі натрію. Крім того, при зниженні лужності карбонатів підкислення та дегазація видаляють вуглекислий газ, запобігаючи утворенню карбонатів під час регулювання лужності та зменшуючи тенденцію до утворення карбонатних накипів.
Високо{0}}мембранні процеси зворотного осмосу (RO) працюють за високого рН, що підвищує розчинність органічної речовини через омилення та кремній, таким чином зменшуючи забруднення мембрани. Робота з високим рівнем pH також зменшує активність мікробів і забруднення, пом’якшуючи засмічення мембрани.
Застосування високоефективних мембранних процесів RO у вугільній хімічній промисловості: процес, по суті, є зворотним осмосом із використанням наявних у продажу спіральних мембранних елементів. Основною технологією є зменшення органічних речовин, кремнію та мікробного забруднення завдяки роботі з високим рН. Важливо зазначити, що теорія забруднення мембрани також застосовується до високоефективних процесів RO мембрани. Забруднення виникає не лише через шар фільтраційної осаду, утворений нерозчинними речовинами на поверхні мембрани; розчинені забруднюючі речовини можуть викликати незворотне забруднення мембрани через адсорбцію та інші механізми. Крім того, органічні речовини з різною молекулярною масою можуть спричинити різний ступінь забруднення мембран, що робить контроль органічних речовин у живильній воді вирішальним. Для звичайних поліамідних композитних мембран, незважаючи на те, що їх лугостійкість краща, ніж целюлозоцетатних мембран, контроль pH живильної води залишається критичним; воно не повинно перевищувати 11.
Для стічних вод із високою-солоністю вугільної хімічної промисловості ключовим контролем процесу під час вибору високо-ефективних RO мембран все ще є відповідні процеси попередньої обробки. Необхідно вжити заходів контролю концентрації органічних речовин, щоб зменшити концентрацію органічних речовин, особливо шляхом зменшення органічних речовин серії бензолу до надзвичайно низьких рівнів шляхом окислення; також необхідні глибоке пом'якшення стічних вод і глибоке видалення багатовалентних іонів.
