Trenutačno je ključni proces za naprednu obradu otpadne vode visokog-saliniteta iz kemijskih postrojenja za ugljen kristalizacija isparavanjem. Kristalizacija isparavanjem je skupa, pri čemu isparavanje s više-učinkom košta 60 RMB/t, a MVR tretman košta 40 RMB/t. Kako bi uštedjele troškove i potpuno iskoristile vodne resurse, tvrtke obično provode postupak predtretmana smanjenja volumena i koncentracije prije nego što otpadna voda uđe u isparivač, povećavajući koncentraciju soli na 7%~10% ili više kako bi se smanjila količina vode koja ulazi u kristalizator isparivača. Trenutačno, zreliji postupci predtretmana za smanjenje volumena i koncentracije koji se koriste u domaćim inženjerskim projektima uključuju: visoko-učinkovite membrane za reverznu osmozu, vibrirajuće membrane, membrane za reverznu osmozu u obliku diska, ED membrane i bipolarne membrane.
Visoko-učinkovita tehnologija koncentracije membrane reverzne osmoze proizašla je iz tehnologije Arquette Corporation u Sjedinjenim Državama i postupno je uvedena u domaću inženjersku praksu. Glavni procesi uključuju: visoko{2}}učinkovito filtriranje + duboko uklanjanje viševalentnih iona + otplinjavanje + visoko-učinkovitu reverznu osmozu.
Visoko{0}}učinkovita koncentracija membrane reverzne osmoze u biti je tehnologija reverzne osmoze, samo optimizacija i inovacija parametara procesa. Stoga je njegov omjer koncentracije ograničen parametrima same membrane reverzne osmoze. Na primjer, uporabom membrane za desalinizaciju morske vode sol se može koncentrirati na oko 7%. Ključne razlike između visoko-učinkovite reverzne osmoze i konvencionalne reverzne osmoze su sljedeće:
1. Poboljšano dubinsko uklanjanje viševalentnih iona za smanjenje onečišćenja membrane;
2. Zakiseljavanje i otplinjavanje prije podešavanja lužnatosti kako bi se smanjila lužnatost karbonata i spriječilo stvaranje kamenca karbonata;
3. Rad na visokom pH (pH=11) za smanjenje onečišćenja membrane od organske tvari, silicija i mikroorganizama, čime se povećava prinos permeata.
Visoko{0}}učinkovita membranska tehnologija reverzne osmoze ima mnogo strože zahtjeve za prethodnu obradu od konvencionalne reverzne osmoze, posebno u uklanjanju viševalentnih anorganskih metalnih iona. Uz konvencionalno kemijsko omekšavanje za uklanjanje tvrdoće i drugih visoko-valentnih iona, koristi posebne smole za ionsku izmjenu (slabo kisele smole za kationsku izmjenu) za dubinsko uklanjanje viševalentnih iona, pretvarajući soli u visoko topljive natrijeve soli. Nadalje, pri smanjenju alkalnosti karbonata, zakiseljavanje i otplinjavanje uklanjaju ugljični dioksid, sprječavajući stvaranje karbonata tijekom podešavanja alkalnosti i smanjujući tendenciju stvaranja kamenca karbonata.
Visoko{0}}učinkoviti membranski procesi reverzne osmoze (RO) rade pri visokom pH, što povećava topljivost organske tvari putem saponifikacije i silicija, čime se smanjuje onečišćenje membrane. Rad s visokim pH također smanjuje aktivnost mikroba i onečišćenje, ublažavajući začepljenje membrane.
Primjenjivost visoko{0}}učinkovitih RO membranskih procesa u kemijskoj industriji ugljena: proces je u biti reverzna osmoza, uz upotrebu komercijalno dostupnih spiralnih-elemenata membrane. Temeljna tehnologija je smanjenje organske tvari, silicija i mikrobnog obraštanja kroz rad s visokim pH. Važno je napomenuti da se teorija onečišćenja membrane također primjenjuje na visoko-učinkovite RO membranske procese. Obraštaj nije samo zbog sloja filtarskog kolača koji čine netopive tvari na površini membrane; otopljeni zagađivači mogu uzrokovati nepovratno onečišćenje membrane putem adsorpcije i drugih mehanizama. Nadalje, organska tvar različite molekularne težine može uzrokovati različite stupnjeve onečišćenja membrane, zbog čega je kontrola organske tvari u napojnoj vodi ključna. Za konvencionalne poliamidne kompozitne membrane, iako je njihova otpornost na alkalije bolja od membrana od celuloznog acetata, kontrola pH vode za napajanje ostaje kritična; ne smije prelaziti 11.
Za otpadnu vodu visokog-saliniteta iz kemijske industrije ugljena, ključna kontrola procesa u odabiru visoko{1}}učinkovitih RO membrana još uvijek leži u odgovarajućim procesima predtretmana. Mjere kontrole koncentracije organske tvari moraju se usvojiti kako bi se smanjila koncentracija organske tvari, posebno redukcijom organske tvari serije benzena na iznimno niske razine putem oksidacije; potrebno je i dubinsko omekšavanje otpadne vode i dubinsko uklanjanje viševalentnih iona.