Понастоящем основният процес за усъвършенствано пречистване на отпадъчни води с висока-соленост от въглищни химически заводи е кристализацията чрез изпаряване. Кристализацията чрез изпаряване е скъпа, като много{2}}ефектното изпаряване струва 60 RMB/t, а MVR обработката струва 40 RMB/t. За да спестят разходи и да използват напълно водните ресурси, компаниите обикновено прилагат процес на предварителна обработка за намаляване на обема и концентрация, преди отпадъчните води да влязат в изпарителя, като увеличават концентрацията на сол до 7%~10% или по-висока, за да минимизират количеството вода, навлизащо в кристализатора на изпарителя. Понастоящем по-зрелите процеси за намаляване на обема и предварителна обработка на концентрация, използвани в домашни инженерни проекти, включват: високо-ефективни мембрани за обратна осмоза, вибриращи мембрани, мембрани за обратна осмоза с дискови тръби, ED мембрани и биполярни мембрани.
Високо{0}}ефективната технология за концентрация на мембрана за обратна осмоза произлиза от технологията на Arquette Corporation в Съединените щати и постепенно е въведена в местната инженерна практика. Основните процеси включват: високо-ефективна филтрация + дълбоко отстраняване на многовалентни йони + дегазация + високо-ефективна обратна осмоза.
Високо{0}}ефективната мембранна концентрация за обратна осмоза е по същество технология за обратна осмоза, просто оптимизация и иновация на параметрите на процеса. Следователно съотношението му на концентрация е ограничено от параметрите на самата мембрана за обратна осмоза. Например, използването на мембрана за обезсоляване на морска вода може да концентрира солта до около 7%. Основните разлики между високо-ефективната обратна осмоза и конвенционалната обратна осмоза са следните:
1. Подобрено дълбоко отстраняване на многовалентни йони за намаляване на замърсяването на мембраната;
2. Подкисляване и дегазиране преди регулиране на алкалността, за да се намали алкалността на карбонатите и да се предотврати образуването на карбонатен котлен камък;
3. Работа при високо pH (pH=11) за намаляване на замърсяването на мембраната от органична материя, силициев диоксид и микроорганизми, като по този начин се увеличава добивът на пермеат.
Високо{0}}ефективната мембранна технология за обратна осмоза има много по-строги изисквания за предварителна обработка от конвенционалната обратна осмоза, особено при отстраняването на многовалентни неорганични метални йони. В допълнение към конвенционалното химическо омекотяване за премахване на твърдостта и други високо{2}}валентни йони, той използва специални йонообменни смоли (слабо киселинни катионобменни смоли) за дълбоко отстраняване на многовалентни йони, превръщайки солите в силно разтворими натриеви соли. Освен това, при намаляване на карбонатната алкалност, подкисляването и дегазирането премахват въглеродния диоксид, предотвратявайки образуването на карбонати по време на регулиране на алкалността и намалявайки тенденцията за карбонатно натрупване.
Високо{0}}ефективните мембранни процеси на обратна осмоза (RO) работят при високо pH, което увеличава разтворимостта на органичната материя чрез осапунване и силиций, като по този начин намалява замърсяването на мембраната. Работата с високо pH също намалява микробната активност и замърсяването, смекчавайки запушването на мембраната.
Приложимост на високо{0}}ефективни RO мембранни процеси във въглищната химическа промишленост: Процесът по същество е обратна осмоза, като се използват налични в търговската мрежа спирални-навити мембранни елементи. Основната технология е намаляването на органичните вещества, силиция и микробното замърсяване чрез работа с високо pH. Важно е да се отбележи, че теорията за замърсяването на мембраната се прилага и за високо-ефективни RO мембранни процеси. Замърсяването не се дължи само на слоя от филтърна утайка, образуван от неразтворими вещества върху повърхността на мембраната; разтворените замърсители могат да причинят необратимо замърсяване на мембраната чрез адсорбция и други механизми. Освен това органичната материя с различно молекулно тегло може да причини различни степени на замърсяване на мембраната, което прави контрола на органичната материя в захранващата вода решаващ. За конвенционалните полиамидни композитни мембрани, въпреки че тяхната алкална устойчивост е по-добра от мембраните от целулозен ацетат, контролирането на pH на захранващата вода остава критично; не трябва да надвишава 11.
За отпадъчните води с висока-соленост от въгледохимическата промишленост ключовият контрол на процеса при избора на високо{1}}ефективни RO мембрани все още се крие в подходящите процеси на предварителна обработка. Трябва да се приемат мерки за контрол на концентрацията на органична материя, за да се намали концентрацията на органична материя, особено чрез намаляване на органичната материя от серията бензен до изключително ниски нива чрез окисление; дълбоко омекотяване на отпадъчните води и дълбоко отстраняване на многовалентни йони също са необходими.
