純水設備對垃圾滲濾液污水處理技術的分析
工業雙極膜是目前冠狀電滲析離子交換膜材料(綜合應用前景、產業化程度等因素),快速了解。
雙極膜電滲析-歷史
上世紀六七十年代,美國Aquatech公司首次開發了雙極膜。20世紀80年代,雙極膜在美國華盛頓的一家鋼廠首次工業化應用無錫水處理設備,并應用于硝酸鉀和氟化鉀系統。后來,雙極膜電滲析的應用逐漸擴展到芬蘭、法國、德國、意大利、荷蘭等歐洲國家。
兩極電影有望在20世紀80年代和90年代進入中國。在這一時期,國內雙極膜的研究文獻比較多,比較集中。同時,國內一些大型企業也做了大量的實驗(主要是有機酸產品雙極膜系統)。
2013年之前,中國還沒有大規模的雙極膜電滲析項目(中國的有機酸產品體系雙極膜電滲析產業化的應用案例在13-14年前才開始)。通過綜合分析,主要有以下原因:
1. 投資高,材料設備進口齊全;
2. 設計、運行等技術參數完全依賴國外,國內裝配水平低,缺乏核心技術;
3.國內企業對新技術存在疑慮;
我們不能談論政治和國情。
雙極膜只是離子交換膜的一種,可以想象雙極膜在整個膜市場的細分是非常小的。但由于雙極膜的特殊應用,在一定程度上是不可替代的,在高鹽廢水零排放系統、資源回收領域、有機產品的新型清潔生產工藝等方面具有很大的優勢,目前受到廣泛關注。
2 雙極膜/電滲析-原理
雙極膜一般由陰離子交換樹脂層(AL)、陽離子交換樹脂層(CL)和中間層組成。
1. 中間層市場上常用別稱:過渡層、催化層、復合層、界面層等;
2.中間層,厚度一般在10*10^-9m以內(納米級別),且跟制膜原理、工藝有關;
在直流電場的作用下,陰、陽膜復合層間的H2O解離成H+和OH-,并進行離子定向遷移,分別通過陽離子交換膜層和陰離子交換膜層無錫純水設備,作為系統H+和OH-離子供應源。H+和OH-則主要通過過渡區水的解離而得到及時的補充無錫水處理設備,消耗的水又通過周圍溶液中的水向膜中間滲透而彌補。
3 雙極膜電滲析-應用形式/領域
基于雙極膜的特點,配備不同的陽離子交換膜、陰離子交換膜及其他配件,可以組裝成不同形式的雙極膜電滲析( 雙極膜電滲析的形式含:二隔室、三隔室、四隔室、五隔室等,感興趣的可以自己去拓展,核心原理沒變,)。
其中常規雙極膜電滲析(BPED或EDBM)主要作用如下:
1.(無機系統)無機鹽制備對應的酸和堿:硫酸鈉、氯化鈉 、硫酸鋰、硝酸鈉、氯化銨等;
2.(有機系統)有機酸鹽制備對應的有機酸和堿(有機堿鹽與之類似):酒石酸、葡萄糖酸、檸檬酸、維生素C、四甲基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨等;
基于雙極膜制酸、堿功能,雙極膜電滲析在很多無機系統、有機系統中常常會被用來與電解法做對比。以純氯化鈉系統為例,兩種工藝差異對比如下:
4 雙極膜電滲析-廠家
國內環保形勢嚴峻,盡管雙極膜起步晚,但是國內的環保市場形勢給雙極膜電滲析創造了非常多的機會。而國內實際的雙極膜電滲析應用案例已經非常多,Na2SO4、NaCl、NaNO3、Li2SO4、NH4Cl等含鹽廢水具有相應的應用案例。
盡管目前國內所有電滲析廠家,都宣傳有雙極膜電滲析無錫純水設備,但是其實國內雙極膜電滲析應用主要以進口雙極膜為主,當然也有為數不多的幾家公司在研發、生產國產雙極膜。具體情況如下:
1.日本ASTOM:目前國內雙極膜應用案例最多,日本技術團隊可以做全程技術支持。在雙極膜設備形式、系統設計、系統穩定性上,行業綜合評價比較高,目前應用主要涉及高鹽廢水、有機酸、有機堿等系統。
2.德國Fumatech:膜材料完全可以應用于工業化,但是因為膜基材、配件性能、供貨時間等細節問題,目前在國內應用偏少,主要應用于部分有機產品清潔生產工藝中。
3.法國(Eurodia Industrie Sa)、捷克(MEGA a.s.)、法國(Suez Environnement)等,蘇伊士電滲析這一塊主要因為收購了GE水處理部門。整體上述幾個品牌雙極膜電滲析在國內基本沒有應用,但他們常規電滲析均在國外食品、醫藥等領域有較多應用。
通過研究雙極膜電滲析國際專利無錫水處理設備,發現很多的新思路、新想法。
4.杭州藍然環境:屬于國產雙極膜廠家,且與日本ASTOM合作,目前國內雙極膜應用案例最多。藍然下屬兩個生產、研發型子公司,其中衢州藍然新材料投資約1.2億元,雙極膜規劃年產能50000m2,雙極膜技術源于公司團隊、日本、高校等綜合研發。
5. 北京廷潤:屬于國產雙極膜廠家,技術源于國內早期研發團隊-葛道才。2016-2017年在福建泉州分公司實現雙極膜生產工業化,雙極膜規劃年產能50000m2。盡管性能上與進口膜相比還具有一定的差距,但是目前也已在眾多特定領域具有一定應用。
6. 河北亞德士:核心技術來源于葛道才(僅供參考),經過長期公司自主調整,目前已形成自主雙極膜研發產品。但是該公司定位不做雙極膜工程,只做雙極膜產品和設備的供應商。杭州純水設備 ,杭州GMP純化水設備。
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