Saat ini, proses inti untuk pengolahan lanjutan air limbah-bersalinitas tinggi dari pabrik kimia batubara adalah kristalisasi evaporasi. Kristalisasi evaporasi mahal, dengan evaporasi multiefek seharga 60 RMB/t dan pengolahan MVR seharga 40 RMB/t. Untuk menghemat biaya dan memanfaatkan sepenuhnya sumber daya air, perusahaan biasanya menerapkan proses pengurangan volume dan pengolahan awal konsentrasi sebelum air limbah memasuki evaporator, meningkatkan konsentrasi garam hingga 7%~10% atau lebih tinggi untuk meminimalkan jumlah air yang masuk ke alat kristalisasi evaporator. Saat ini, proses pengurangan volume dan perlakuan awal konsentrasi yang lebih matang yang digunakan dalam proyek rekayasa dalam negeri meliputi: membran osmosis balik efisiensi tinggi, membran getar, membran osmosis balik tabung cakram, membran ED, dan membran bipolar.
Teknologi konsentrasi membran osmosis balik berefisiensi tinggi-berasal dari teknologi Arquette Corporation di Amerika Serikat dan secara bertahap diperkenalkan ke dalam praktik teknik dalam negeri. Proses utamanya meliputi: filtrasi-efisiensi tinggi + penghilangan ion multivalen dalam-dalam + degassing + osmosis balik efisiensi-tinggi.
Konsentrasi membran osmosis balik berefisiensi tinggi-pada dasarnya adalah teknologi osmosis balik, sekadar pengoptimalan dan inovasi parameter proses. Oleh karena itu, rasio konsentrasinya dibatasi oleh parameter membran reverse osmosis itu sendiri. Misalnya, penggunaan membran desalinasi air laut dapat mengkonsentrasikan garam hingga sekitar 7%. Perbedaan utama antara osmosis balik efisiensi tinggi dan osmosis balik konvensional adalah sebagai berikut:
1. Peningkatan penghilangan ion multivalen secara mendalam untuk mengurangi pengotoran membran;
2. Pengasaman dan degassing sebelum penyesuaian alkalinitas untuk mengurangi alkalinitas karbonat dan mencegah penskalaan karbonat;
3. Pengoperasian pada pH tinggi (pH=11) untuk mengurangi pengotoran membran akibat bahan organik, silika, dan mikroorganisme, sehingga meningkatkan hasil permeat.
Teknologi membran osmosis balik berefisiensi tinggi-memiliki persyaratan pra-perlakuan yang jauh lebih ketat dibandingkan osmosis balik konvensional, terutama dalam penghilangan ion logam anorganik multivalen. Selain pelunakan kimia konvensional untuk menghilangkan kesadahan dan ion-ion bervalensi tinggi lainnya, ia menggunakan resin penukar ion khusus (resin penukar kation yang bersifat asam lemah) untuk menghilangkan ion multivalen secara mendalam, mengubah garam menjadi garam natrium yang sangat larut. Selain itu, dalam mengurangi alkalinitas karbonat, pengasaman dan degassing menghilangkan karbon dioksida, mencegah pembentukan karbonat selama penyesuaian alkalinitas dan mengurangi kecenderungan penskalaan karbonat.
Proses membran osmosis balik (RO) berefisiensi tinggi-beroperasi pada pH tinggi, yang meningkatkan kelarutan bahan organik melalui saponifikasi dan silikon, sehingga mengurangi pengotoran membran. Pengoperasian dengan pH tinggi juga mengurangi aktivitas mikroba dan pengotoran, sehingga mengurangi penyumbatan membran.
Penerapan proses membran RO berefisiensi tinggi dalam industri kimia batubara: Prosesnya pada dasarnya adalah osmosis terbalik, menggunakan elemen membran luka spiral yang tersedia secara komersial. Teknologi intinya adalah mengurangi bahan organik, silikon, dan pengotoran mikroba melalui pengoperasian pH tinggi. Penting untuk dicatat bahwa teori pengotoran membran juga berlaku untuk-proses membran RO dengan efisiensi tinggi. Pengotoran tidak semata-mata disebabkan oleh lapisan kue saringan yang dibentuk oleh bahan yang tidak larut pada permukaan membran; polutan terlarut dapat menyebabkan pengotoran membran yang ireversibel melalui adsorpsi dan mekanisme lainnya. Selain itu, bahan organik dengan berat molekul berbeda dapat menyebabkan tingkat pengotoran membran yang berbeda-beda, sehingga pengendalian bahan organik dalam air umpan menjadi sangat penting. Untuk membran komposit poliamida konvensional, meskipun ketahanan alkalinya lebih baik daripada membran selulosa asetat, pengendalian pH air umpan tetap penting; itu tidak boleh melebihi 11.
Untuk air limbah-bersalinitas tinggi dari industri kimia batubara, kontrol proses utama dalam memilih membran RO-efisiensi tinggi masih terletak pada proses pra-perawatan yang tepat. Langkah-langkah pengendalian konsentrasi bahan organik harus diambil untuk mengurangi konsentrasi bahan organik, terutama dengan mereduksi bahan organik seri benzena ke tingkat yang sangat rendah melalui oksidasi; pelunakan air limbah secara mendalam dan penghilangan ion multivalen secara mendalam juga diperlukan.