For øyeblikket er kjerneprosessen for avansert behandling av-avløpsvann med høy saltholdighet fra kullkjemiske anlegg fordampningskrystallisering. Fordampningskrystallisering er dyrt, med multi-effektfordampning som koster 60 RMB/t og MVR-behandling koster 40 RMB/t. For å spare kostnader og utnytte vannressurser fullt ut, implementerer selskaper vanligvis en volumreduksjon og konsentrasjonsforbehandlingsprosess før avløpsvannet kommer inn i fordamperen, og øker saltkonsentrasjonen til 7%~10% eller høyere for å minimere mengden vann som kommer inn i fordamperens krystallisator. Foreløpig inkluderer de mer modne volumreduksjons- og konsentrasjonsforbehandlingsprosessene som brukes i hustekniske prosjekter: høy-effektive omvendt osmosemembraner, vibrerende membraner, omvendt osmosemembraner for skiverør, ED-membraner og bipolare membraner.
Høy-effektiv omvendt osmose-membrankonsentrasjonsteknologi stammer fra teknologien til Arquette Corporation i USA og har gradvis blitt introdusert i innenlandsk ingeniørpraksis. Hovedprosessene inkluderer: høy-filtrering + dyp fjerning av multivalente ioner + avgassing + høy-omvendt osmose.
Høy-effektiv omvendt osmose-membrankonsentrasjon er i hovedsak omvendt osmoseteknologi, bare en optimalisering og innovasjon av prosessparametere. Derfor er konsentrasjonsforholdet begrenset av parametrene til selve omvendt osmosemembranen. For eksempel kan bruk av en sjøvannsavsaltningsmembran konsentrere saltet til ca. 7%. De viktigste forskjellene mellom høy-omvendt osmose og konvensjonell omvendt osmose er som følger:
1. Forbedret dyp fjerning av multivalente ioner for å redusere membranbegroing;
2. Forsuring og avgassing før alkalinitetsjustering for å redusere karbonat-alkalinitet og forhindre karbonatavleiring;
3. Drift ved høy pH (pH=11) for å redusere membrantilsmussing fra organisk materiale, silika og mikroorganismer, og dermed øke permeatutbyttet.
Høy-effektiv omvendt osmose-membranteknologi har mye strengere krav til forbehandling enn konvensjonell omvendt osmose, spesielt ved fjerning av multivalente uorganiske metallioner. I tillegg til konvensjonell kjemisk mykgjøring for å fjerne hardhet og andre høy-valente ioner, bruker den spesielle ionebytterharpikser (svakt sure kationbytterharpikser) for dyp fjerning av flerverdige ioner, og konverterer salter til svært løselige natriumsalter. Videre, ved å redusere karbonat-alkalinitet, surgjøring og avgassing, fjern karbondioksid, forhindrer karbonatdannelse under alkalinitetsjustering og reduserer tendensen til karbonatavleiring.
Høy-effektive omvendt osmose (RO)-membranprosesser opererer ved høy pH, noe som øker løseligheten av organisk materiale gjennom forsåpning og silisium, og dermed reduserer membranbegroing. Drift med høy pH reduserer også mikrobiell aktivitet og begroing, og reduserer tilstopping av membraner.
Anvendbarhet av høy- RO-membranprosesser i kullkjemisk industri: Prosessen er i hovedsak omvendt osmose, ved bruk av kommersielt tilgjengelige spiral-viklede membranelementer. Kjerneteknologien er å redusere organisk materiale, silisium og mikrobiell begroing gjennom drift med høy pH. Det er viktig å merke seg at teori om membrantilsmussing også gjelder for høy-effektive RO-membranprosesser. Tilsmussing skyldes ikke bare filterkakelaget som dannes av uløselig materiale på membranoverflaten; oppløste forurensninger kan forårsake irreversibel membranbegroing gjennom adsorpsjon og andre mekanismer. Videre kan organisk materiale med ulik molekylvekt forårsake varierende grad av membranbegroing, noe som gjør kontrollen av organisk materiale i fødevannet avgjørende. For konvensjonelle polyamidkomposittmembraner, selv om deres alkaliresistens er bedre enn celluloseacetatmembraner, er kontroll av fødevannets pH kritisk; den bør ikke overstige 11.
For avløpsvann med høy-saltholdighet fra kullkjemisk industri, ligger nøkkelprosesskontrollen ved valg av høy-effektive RO-membraner fortsatt i passende forbehandlingsprosesser. Kontrolltiltak for konsentrasjon av organisk materiale må vedtas for å redusere konsentrasjonen av organisk materiale, spesielt ved å redusere organisk materiale fra benzenserien til ekstremt lave nivåer gjennom oksidasjon; dyp mykning av avløpsvann og dyp fjerning av multivalente ioner er også nødvendig.