煤化不朽情缘官方网站工与矿井水浓盐水资源化利用技术开发

　　中 煤 鄂 尔 多 斯 能 源 化 工 有 限 公 司（简 称 中 煤 鄂 能 化公司） 一期年产 100 万 t 合成氨 /175 万 t 尿素项 目于 2014 年 2 月 1 日打通流程，产出优质大颗粒尿 素 。项 目 投 产 之 初 即 实 现 废 水 零 排 放 [1]，并 安 全 、稳 定 运行至今。该项目废水零排放系统最终产品为混盐 （约 2 t/h），混盐中 50%~60%为氯化钠，30%~40%为硫 酸钠，其他是少量的 K、NO3-、COD 等物质。此混盐利用 价 值 不 高 ，只 能 自 费 送 到 附 近 盐 化 工 厂 委 托 处 理 。 中 煤鄂能化公司附近有 3 家大型煤矿，正常生产时每天 排放矿井水约 40 000 t，因为没有受纳水体而成为限 制 煤 炭 开 采 的 瓶 颈 问 题 。为 减 少 环 境 污 染 及 节 约 水 资 源，中煤鄂能化公司 2015 年开始建设矿井水深度处 理 装 置 ，将 矿 井 水 净 化 处 理 后 ，应 用 于 化 工 生 产 [2]。矿 井 水 深 度 处 理 装 置 产 生 的 浓 盐 水 不 能 排 放 ，如 果 还 是 直 接 结 晶 出 混 盐 ，同 样 面 临 混 盐 处 置 难 的 问 题 。为 此 ， 中煤鄂能化公司进行了浓盐水资源化利用的技术研 究，目标为：（1）硫酸钠、氯化钠产品 质量达 到工业 一 级品标准，能顺利销售；（2） 盐的回收率达到 95%以 上；（3） 建设的浓盐水资源化利用示范装置能够连续 稳 定 运 行 ，运 行 费 用 较 低 ，投 资 合 理 。

　　1.1 技术比选 2015 年初，国内外开 展煤化 工浓盐 水资源 化利

　　用 技 术 研 究 的 团 队 较 多 ，但 都 处 于 起 步 阶 段 。 中 煤 鄂 能 化 公 司 在 广 泛 调 研 和 技 术 交 流 的 基 础 上 ，发 现 了 一 种 以 荷 电 膜 为 纳 滤 膜 的 新 型 纳 滤（NF）技 术 ，该 纳 滤 膜 能进行电性吸附 ，孔径范 围在几 个纳米 左右；对 不同 电荷和价数的离子又具有不同的 Donann 电位。纳滤 膜 的 分 离 机 理 为 筛 分 和 溶 解 扩 散 并 存 ，同 时 又 具 有 电 荷排斥效应，可以 有效去 除二价 和多价 离子、去 除分 子量大于 200 的各类物质，部分去除单价离子和分子 量低于 100 的物质。纳滤膜的分离性能明显优于超滤 膜和微滤膜，且与反渗透膜相比 ，具有 部分去 除 单 价 离 子 、过 程 渗 透 压 低 、操 作 压 力 低 、节 能 等 优 点 [3]。基 于 以 上 原 理 ，中 煤 鄂 能 化 公 司 选 用 纳 滤 膜 对 一 价 盐 与 二 价 盐 进 行 分 离 提 纯 ，并 开 展 以 膜 分 离 为 核 心 的 浓 盐 水资源化利用技术开发。 1.2 方案确定

　　中煤鄂能化公司分别与石家庄工大化工设备股 份公司、东华科技 工程公 司、哈工 大市政 环境工 程学 院、浙大玉泉环保 科技公 司、安徽 普朗膜 技术有 限公 司 、江 苏 汇 博 龙 技 术 公 司 等 开 展 浓 盐 水 资 源 化 利 用 技 术 研 究 合 作 ，进 行 了 一 系 列 小 试 、中 试 试 验 ，取 得 了 丰

　　针 对 上 述 目 标 ，中 煤 鄂 能 化 公 司 进 行 了 广 泛 的 调 研 ，确 定 了 以 膜 分 离 为 技 术 核 心 的 浓 盐 水 资 源 化 利 用 工艺技术的开发，并进行了中试试验和工业示范运 行 ，实 现 了 浓 盐 水 的 资 源 化 利 用 ，现 介 绍 如 下 。

　　摘 要 为资源化利用煤化工产浓盐水和煤矿矿井水产浓盐水，中煤鄂能化公司进行了浓盐水分离提纯的技 术研究，通过对比分析、小试、中试，制定了“高效反渗透（HERO） 臭氧催化氧化（AOP） 降膜式蒸发（MVR） 超滤（UF） 纳滤（NF） 蒸发结晶”的工艺技术方案，工业示范装置 72 h 性能考核结果显示：硫酸钠、氯化钠产品质量达到工业 一级品要求，硫酸钠产量 2.35 t/h，氯化钠产量 1.3 t/h，杂盐产量 0.13 t/h，盐回收率 96.6%。

　　利 用 臭 氧 催 化 氧 化 技 术 ，对 难 生 化 降 解 的 有 机 污 染 物 或 高 含 盐 条 件 下 的 有 机 污 染 物 进 行 去 除 不朽情缘官方网站。通 过 压 溶 缓 释 微 纳 米 曝 气 技 术 ，将 臭 氧 在 水 中 的 溶 解 度 提 高 6 倍以上，溶解态的臭氧再以微纳米气泡的形式释放 到 水 体 中 ，微 纳 米 气 泡 的 直 径 小 于 30 滋m，在 水 中 的 上升速度只有普通曝气盘气泡（以直径 1 mm 计）上升 速度的 1%左右，这种压溶缓释微纳米曝气方式，极大 地提高了臭氧气体与水中有机物及固态催化剂的接 触面积，延长气泡在水中的 停留时 间数十 倍，使 得臭 氧气体有充分的时间在催化剂的表面与水中有机物 发 生 同 步 结 合 氧 化 反 应 。选 用 的 催 化 剂 采 用 液 相 共 结 晶烧 结 工 艺 制 备 ，具 有 多 元 金 属 基 、多 孔 、比 表 面 积 大 、吸 附 能 力 强 等 特 点 ，极 大 地 提 高 了 臭 氧 在 催 化 剂 表面产生·OH 能力，将臭氧同步结合氧化反应的效率 提高了一个数量级。 1.2.2 通过多级加压超滤（UF）脱除大分子 COD 和总硅

　　收稿日期：2019-01-23 作者简介：江成广（1968— ），男，湖北丹江口，高级工程师，硕士，1988 年本科毕业于兰州大学物理化学专业，现从事煤化 工技术管理工作，E-mail：。

　　富 的 试 验 数 据 ，在 此 基 础 上 研 究 制 定 出 工 业 化 浓 盐 水 分离提纯的技术方案。 1.2.1 通过高级催化氧化（AOP）降解 COD 并脱色