Опасный уровень загрязнения водных источников региона связан с большими объёмами сточных вод. Ежегодно объёмы сточных вод в Донецкой области составляют около 2 млрд. куб.м, причём на угольную промышленность приходится более 50% всех стоков. Шахтные воды отличаются высоким содержанием взвешенных веществ (до 0,1 г/л), повышенной минерализацией (содержание солей до 3 г/литр приходится на 70% всех шахт, от 3 до 7 г/литр на 26% всех шахт), из-за чего в водоёмы и реки ежегодно сбрасывается более 3 млн т минеральных солей и веществ. Это привело к повышению в ряде случаев минерализации поверхностных водных источников в Донецкой области до 2 – 2,9 г/л, увеличению содержания в водоёмах тяжелых металлов и заиливанию водных объектов. Особенно острой проблема загрязнения водных источников угольными предприятиями становится в связи с закрытием нерентабельных шахт. При закрытии шахт их водопритоки перераспределяются чаще всего на работающие шахты.

Вторичное использование шахтных вод ограничивается, в первую очередь, их высокой минерализацией на ряде горнодобывающих предприятиях региона.

Наиболее распространёнными методами, использующимися при опреснении сточных вод, являются: дистилляция (выпаривание), электородиализ и обратный осмос.

Вместе с тем данный метод опреснения имеет следующие недостатки:

1) Высокий расход энергии, обусловленный конструктивными особенностями установок и свойствами растворов. Основное энергопотребление обусловлено работой головного водоподогревателя, обычно большим количеством ступеней установки, работой парокомпрессора и эжектора.

2) Значительные капитальные затраты обусловленные применением дорогостоящего оборудования и материалов, а также необходимостью использования больших производственных площадей.

3) Возможность загрязнения водных объектов минерализованными стоками в виде концентрированных осадков или рассолов и необходимостью захоронения отходов, получаемых в процессе дистилляции.

Электродиализные установки с ионитовыми мембранами нашли применение в очистке производственных сточных вод, основной целью которой является извлечение ионизированных примесей. Электродиализ применяется в системах оборотного водоснабжения, ввиду снижения обшей минерализации обрабатываемой воды.

К недостаткам процесса электродиализа относятся: малый срок службы мембран и электродов, наличие дополнительного реагентного хозяйства, потери энергии за счет утечек тока, существенная зависимость показателей работы установки от параметров среды (расхода и скорости очищаемой воды), значительные эксплуатационные затраты. Электродиализ целесообразен, если извлекаемые при этом примеси повторно используются в производственных целях.

Опреснение солёных вод возможно проводить с помощью холодильных методов при неограниченном показателе минерализации (производительность до 10 м³/сут). Они основаны на вымораживании из раствора воды или образование из него газовых гидратов.

По сравнению с дистилляцией холодильные опреснители имеют следующие преимущества: потребление меньшего количества тепла для получения 1 кг чистой воды, высокая коррозионная стойкость и отсутствие накипеобразования, меньшие капитальные затраты. В отличие от мембранных методов опреснения холодильные опреснители не чувствительны к составу и концентрации примесей в воде, не требуют предварительной очистки исходной воды и имеют большую степень извлечения пресной воды.

В процессе работы были проанализированы существующие промышленные технологии опреснения солёных вод, а также результаты проектных решений, выполненных ГОАО "Донгипрошахт" (табл.1), свидетельствуют о том, что для угольных шахт Донбасса наиболее перспективными и целесообразными на сегодняшний день технологиями деминерализации являются обратный осмос и вымораживание.