2.2.2 电渗析法

　　电渗析法（ED）是一种利用电能来进行膜分离的方法。电渗析是在直流电场作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性，而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。电渗析法除盐以两个条件为基本：一是离子的带电性。水中离子是带电的，在直流电场中，阴、阳离子作定向迁移，根据同性相斥、异性相吸的原则，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。二是离子交换具有选择透过性。离子交换膜是电渗析器的重要组成部分，离子交换膜是一种由高分子材料制成的具有离子交换基团的薄膜，分为阳膜和阴膜两类，阳膜只允许水中的阳离子透过，阻挡阴离子，而阴膜只允许水中的阴离子透过而阻挡阳离子。良好的离子交换膜应具备下列各种条件：①具有较高的离子选择透过性；②具有低的渗水性；③具有较低的膜电阻；④化学稳定性良好，能耐高浓度的酸碱和一定的温度； ⑤具有高的机械强度和适当的厚度；⑥膜的全部结构应均匀一致，表面光滑。

　　电渗析技术具有无需任何化学药品，且设备及其组装工艺简单、操作方便等优点。我国有数十家煤矿相继采用了这一技术，均取得了较好的脱盐效果。但这一技术也暴露一些缺点，如：①对原水的预处理要求较高；②电耗较大，易结垢和膜寿命短；③电渗析本体由塑料件组成，因此塑料老化成为增加电渗析维修费用的因素；④电渗析操作电流、电压直接受原水水质、水量的影响，过程稳定性差，容易出现恶性化。

　　2.3 蒸馏淡化法

　　蒸馏法是对含盐水进行热力脱盐淡化处理的有效方法。此法以消耗热能为代价，一般适用于含盐量超过3000mg/L矿井水的处理。1957年英国学者R.S.SILVER发明了多级闪蒸（MSF）脱盐方法，当时，它在降低能耗及防垢问题方面有独到的优越性，因而自其诞生之日起，发展非常迅速，成为脱盐的一种重要方法。多效蒸馏法（MED）历史比较悠久，变化较为剧烈，至今具有商业价值的脱盐技术有竖管蒸馏（VT-MED）和水平管蒸馏（HT-MED）。随后在两种方法的基础上又发展到多效多级闪级蒸发（MEMS），它改善了MSF和MED的性能，具有重复利用二次蒸汽的潜热，即能使热量经济利用，又避免了严重的结垢现象，大幅度地提高造水比。

　　蒸馏法与其他处理方法不同，其最大的弱点是高能消耗，这也成为阻碍其推广的主要原因。但其有独特的优点：①由于这种方法是依靠能源加热原水，经蒸发提取淡水，故不需任何化学药品或离子分离膜；②适应原水的含盐量的范围广，含盐数百～数万mg/L的矿井水均可处理，这一点是其他方法不能比拟的；③对原水的预处理要求低，只需进行普通预处理悬浮物即可；④由于蒸馏法得到的是蒸馏水，故水质品质高；⑤淡化率较高。

　　虽然蒸馏法有高能消耗的弱点，但是其可以在煤矿广泛推广。若是在煤矿区利用煤矸石和低热值煤作燃料，用蒸馏法处理高矿化度矿井水，有几个好处：一可以加速煤矸石的利用程度，减少占用土地和征地费用；二是可以消除矿区煤矸石污染源，有利于改善矿区大气环境质量、水环境质量和土壤环境质量；三是可以变废为宝，大大降低高矿化度矿井水的处理费用；四是燃烧后的煤矸石仍然可作建筑材料和水泥拌料。

　　3 结语

　　高矿化度矿井水处理是一项较为复杂的系统工程，涉及范围广，影响因素多，投资大。从以上各种处理工艺及运行结果来看，用蒸馏法淡化苦咸水，可以充分利用煤矿充裕的低值能源，处理同等规模的苦咸水水量时，投资大体与电渗析相当，但运行费用要低于电渗析，在煤矿处理高矿化度矿井水方面具有广泛的前景；反渗透技术优越的价格性能比在煤矿苦咸水淡化中将发挥其更大的作用，无论出水水质、电耗、脱盐效率、占地面积、自动化程度都是其它工艺所无法比的，但由于一次性投资较大，在目前的煤矿经济条件下，还不可能广泛推广应用。电渗析技术是目前处理高矿化度矿井水较为成熟也较为经济的一种方法，虽然还存在一些问题，但还是使用最广泛的一种技术，我国目前处理高矿化度矿井水大多使用电渗析技术。

　　总之，高矿化度矿井水的处理方法已经相对成熟，但是各种方法都有一些缺点，且处理成本较高，因此，研究高矿化度矿井水处理技术的新方法，并降低处理成本，是矿井水处理技术今后研究的一个重要课题。