優質稀土瓷砂濾料生產廠家雙極膜電滲析技術真的火了!

　　優質稀土瓷砂濾料廠家雙極膜電滲析技術真的火了!目前國內煤化工、電廠、冶金、鋼鐵、石化等行業超低排放、零排放的火熱程度依舊。在這些領域中，末端的高鹽廢水處理，依舊是企業最頭疼的環節。這些年零排放組合工藝越來越成熟，盡管可選的配套工藝繁多，但是總結歸納下來，末端高鹽廢水處理系統主要含以下幾個單元：

　　有效地控制投資成本、運行成本、提高系統的運行穩定性往往是大多數企業追求的首要目標，目前又多了一個鹽硝等無機鹽產品的處置問題。

　　危廢、固廢處理費用非常高，而且這兩年由此造成的生產安全、環境事故非常多。對企業而言，它寄希望調整工藝，從源頭盡量避免含鹽廢水的產生。或者高鹽廢水處理后，最終得到的純度較高可外售處理的無機鹽。

　　在目前這種大環境背景下，在1000+萬噸每年無處安放的廢鹽驅動下，雙極膜電滲析技術火了。

　　一、雙極膜電滲析——基本信息

　　簡單來說，雙極膜電滲析技術是電滲析技術中的一種，核心取決于膜性能的功能化。

　　針對于高鹽廢水，雙極膜技術可以將對應的無機鹽轉化成酸和堿，比如說：硫酸鈉廢水，可以轉化成硫酸、氫氧化鈉;氯化鈉廢水，可以轉化成HCl、NaOH。

　　目前零排放工藝總包里能看到越來越多的雙極膜工藝技術配套。對于最終用戶來說，它解決了末端廢鹽的處理問題，可產生一定經濟效益的堿和酸，可有效實現含鹽廢水資源化循環經濟。對于總包公司而言，可以提供更加創新穩定的耦合工藝包，在同質化競爭嚴重的某些系統，有足夠的亮點抓住用戶的眼球。

　　雙極膜技術在國內的發展日益成熟，據了解已有好幾億的市場項目應用案例，像常規的氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉、氯化銨、氯化鉀等在國內均已有實際的應用案例。

　　二、雙極膜電滲析——進出水水質

　　雙極膜電滲析系統進水水質主要考慮以下幾點：

　　1. 基于雙極膜的基本原理，雙極膜只適用于Li、Na、K、銨等一價鹽系統;

　　2. 對鹽濃度要求：1.5N-2.5N濃度最佳(以濃度當量計);

　　3. 二價及二價以上陽離子總量：<1ppm(越低越好，技術活);

　　4. 油、表面活性劑總量<2ppm(越低越好)，有機溶劑類別及含量需要詢問廠家。

　　5. 硅含量<200ppm，TSS類指標<0.1ppm。

　　雙極膜電滲析系統出水水質情況：

　　1. 如果進水是混鹽，那出水得到的就是混酸或混堿，如進水為氯化鈉和硫酸鈉混合廢水，則得到的堿是氫氧化鈉，酸是硫酸和鹽酸混酸，離子占比與進水離子占比相近。

　　2. 出水酸濃度：0.5N-3N可調，1N-2N經濟性最優，其中氧化性較強的酸除外，濃度有限制。

　　3. 出水堿濃度：0.5N-3N可調，1N-2N經濟性最優。

　　4. 系統出水酸、堿純度：酸堿中均會含有少量的鹽，據廠家反饋，一般有0-1g/L左右的鹽(與進水鹽濃度、出水酸堿濃度等有關)。

　　三、雙極膜電滲析——噸水能耗

　　雙極膜電滲析的系統相對簡單，系統能耗主要由整流器、動設備組成。以下是常規雙極膜系統簡易流程圖。

　　雙極膜系統，大部分是整流器的能耗，動設備的占比相對非常小。針對于目前國內的運行數據反饋，以硫酸鈉15%為例：雙極膜系統生產1KG氫氧化鈉，運行能耗約為1.5-2.2kWh，折算到硫酸鈉進水，噸水能耗約127-186kWh，電費以0.6元/度估算，則噸水處理能耗約76-112元，或生產1t氫氧化鈉能耗費用約900-1300元。

　　以氯化鈉15%為例：雙極膜系統生產1KG氫氧化鈉，運行能耗約為1.3-1.8kWh，折算到氯化鈉進水，噸水能耗約133-185kWh，電費以0.6元/度估算，則噸水處理能耗約80-111元，或生產1t氫氧化鈉能耗費用約780-1100元。

　　電滲析系統是電驅動的原理，離子遷離產生電流形成回路，在不考慮其他因素的影響下，所需處理離子含量越多，則能耗越高。很明顯，生產1KG氫氧化鉀能耗要遠遠低于生產1KG氫氧化鈉。同樣的原理，折算到進水各類一價無機鹽廢水系統，硫酸鹽、硝酸鹽、氯化鹽等系統，噸水處理能耗也會有明顯的差異。

　　基于雙極膜的原理，單個工藝單元的噸水處理能耗要比常規的膜處理工藝高很多。但整體個工藝包而言，雙極膜系統用相對較低的能耗生產得到了附加值較高的堿，解決高鹽廢水處理問題，這樣的創新工藝思路往往更能引起客戶的興趣。

　　四、雙極膜電滲析——投資

　　在全工藝包中，提單個工藝的投資不一定看出這個工藝是否必要，但是大致可以表明這個工藝核心程度。目前投資方面確實是限制雙極膜技術快速發展的一個重要原因。

　　雙極膜系統的投資主要體現在設備上，其中核心的膜材料費用占絕大部分。國產雙極膜的生產廠家不多，應用規模有限。國內大型雙極膜系統應用主要以進口品牌為主。

　　雙極膜有附加值，弱點主要體現在一次性投資上，到底雙極膜電滲析的系統投資多高?同樣以15%的硫酸鈉廢水測算，鹽分完全轉化為對應的酸和堿，雙極膜系統噸水投資預計250-450萬左右(廠商提供，僅供參考)。

　　目前具有生產、加工型的電滲析廠商常規考慮進口核心雙極膜膜材料，其它配件自主研發、生產、配套，雙極膜電滲析系統在成套、設計、安裝等方面綜合要求非常高。

　　性能阻礙著國產雙極膜品牌的快速發展，投資阻礙著進口雙極膜品牌的快速發展。其實很容易理解，多數的產品都會有這么一個過程，最終會走向一個平衡。

　　五、雙極膜電滲析——問題

　　問題1

　　系統出水是稀酸、稀堿

　　使用的方式：1. 酸堿直接回用;2. 酸堿廠區勾兌使用;3. 再次濃縮后使用。如果酸堿回用濃度超過4N(4個當量)，則需要采用蒸發的方式處理，雙極膜系統經濟性降低。

　　問題2

　　系統一次性投資略高

　　一方面目前因為膜材料為進口;另一方面由于雙極膜的功能化作用，能轉化成酸和堿。這種情況下，需要國產雙極膜廠家進一步提高膜性能，其次是降低膜生產成本。

　　問題3

　　膜的運行成本略高

　　雙極膜就目前國內使用情況而言，平均使用壽命僅2-3年，在問題2的基礎上，不難理解。

　　從目前市場需求反饋來看，這些都沒造成嚴重的影響，雙極膜技術應用依舊如火如荼;從長遠來看，雙極膜的應用更加是一個趨勢。

　　六、雙極膜電滲析——結束語

　　不難發現，雙極膜技術和蒸發結晶技術定位存在明顯的差異，彼此都有自己的不可替代性。無非后續在同樣的需求市場下，會有一個占比分布的情形。

　　盡管目前MVR等蒸發結晶工藝主導超低排放、零排放市場，毋庸置疑，雙極膜電滲析技術將會擁有一片天地，因為現在它現在已經開始展露鋒芒。

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