煤炭行业具有耗水量与排水量都很大的特点,其排放的废水主要是开采过程中产生的矿井水。长期以来由于技术所限和认知不足许多矿井水被当做废水排放掉,不仅浪费了宝贵的水资源,还破坏了周边的生态环境。近些年人们的认识和水处理技术的进步,矿井水资源化利用率得到了很大提高,我国西北地区是煤炭的主产区,当地生态环境脆弱,受纳水体少;该区域内矿井水多为高矿化度矿井水;地方环保部门要求严格,部分地区甚至要求矿井水不得外排。要想实现高矿化度的矿井水源实现零排放,重要的是处理脱盐工艺所产生的高浓盐水,以达到分离水与杂质,充分利用。本文分析研究了高矿化度矿井水常用技术,总结了各种技术的适用性和优缺点,集成现有工艺技术,开发了适用于高矿化度矿井水资源化利用的的工艺路线。为研究奠定了理论基础。依托中天合创矿井水深度处理资源化利用项目,依靠行业内技术型企业的支持对关键工艺“超滤+纳滤”进行中试实验,分别研究了超滤膜去除水中色素、COD的情况和纳滤膜分离Na2SO4和NaCl的情况。实验结果表明:超滤膜组件对色素、COD去除率可达40%左右,超滤膜过滤液再经过纳滤膜组件分离硫酸钠、氯化钠溶液,分离后的溶液中,氯化钠约占溶液中总TDS的95%以上,硫酸钠溶液可以达到占溶液中总TDS的90%以上。结晶后得到的硫酸钠,其纯度可以达到98%以上,结晶后得到的氯化钠,其纯度达到97%以上,可以满足工业盐的要求。根据原水水质,拟定两个矿井水处理方案,经对比分析确定中天合创矿井水深度处理的工艺流程。通过对关键工艺的实验研究确定工艺参数、优化处理工艺流程,并最终实现工程实例的应用,取得了良好的生态效益和经济效益。