摘要: 软化除硬过程是煤矿高矿化度矿井水零排放处理的重要环节，随着矿井水组成和矿化度的变化，传统双碱法除硬普遍存在投加药剂过量、除硬效果不佳等问题。为了揭示复杂成分体系下高矿化度矿井水的除硬影响机制，通过配制模拟水的方式探究原水及膜浓缩液化学法除硬在盐类型、矿化度、硬度等方面的影响；分别设计了SO4-Na和Cl-Na两种盐类型，1 000～60 000 mg/L共4水平的矿化度梯度，及500、1 000、2 000 mg/L共3水平钙硬（以碳酸钙计）梯度试验。结果表明，矿化度升高对硬度的去除有显著负影响，矿化度低于15 000 mg/L的低矿化度矿井水可参考双碱法的控制参数；SO4-Na型矿井水沉淀反应速率较Cl-Na型矿井水显著变缓，高矿化度SO4-Na型矿井水反应时间较传统双碱法需延长至10～20 min。而硬度升高对除硬有正向影响，高矿化度硫酸钠体系除外。探究了浓缩液体系阻垢剂影响下除硬的脱稳方法，结果表明Fe3+、碳酸钙、硫酸钙晶种诱导法可有效改进膜浓缩液除硬效果。本研究建立了零排放工艺中不同水质化学法除硬的影响因素和优化操作建议，为矿井水零排放提供理论与技术支撑。