雙極膜的典型應(yīng)用領(lǐng)域——配圖說明！

水處理網(wǎng)訊:基于雙極膜的功能化特點(diǎn)，目前雙極膜電滲析技術(shù)在國內(nèi)主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：

1.無機(jī)鹽制備酸和堿，如氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉等；

2.有機(jī)酸鹽制備有機(jī)酸、堿，如蘋果酸鈉、酒石酸鈉、葡萄糖酸鈉等；

3.有機(jī)堿鹽制備有機(jī)堿、酸，如四乙基溴化銨、脫硫劑胺液、有機(jī)類鹽酸鹽產(chǎn)品等。

不難理解，雙極膜的主戰(zhàn)場(chǎng)為：高鹽廢水零排放、資源回收領(lǐng)域、有機(jī)產(chǎn)品清潔生產(chǎn)等領(lǐng)域。

01 粘膠行業(yè)--硫酸鈉雙極膜

為了解決粘膠企業(yè)含堿廢水變固體物排放的歷史重任，氫氧化鈉與硫酸合成工藝開創(chuàng)了粘膠纖維副產(chǎn)元明粉的先河。目前副產(chǎn)硫酸鈉的行業(yè)，粘膠行業(yè)絕對(duì)處于領(lǐng)先地位。

生產(chǎn)粘膠纖維時(shí)產(chǎn)生的芒硝主要有兩個(gè)來源：一是稀氫氧化鈉會(huì)和凝固浴中硫酸反應(yīng)生產(chǎn)的芒硝，二是配凝固浴時(shí)用的硫酸鈉與水結(jié)合產(chǎn)生的芒硝。

目前副產(chǎn)物硫酸鈉雙極膜資源化工藝：

粘膠行業(yè)是酸、堿消耗大戶，所以副產(chǎn)物硫酸鈉的資源化利用具有非常高的可行性。目前粘膠行業(yè)的雙極膜電滲析應(yīng)用非常成熟，國內(nèi)多家巨頭粘膠企業(yè)均有對(duì)應(yīng)的雙極膜系統(tǒng)。

粘膠行業(yè)雙極膜項(xiàng)目應(yīng)用照片：

目前粘膠行業(yè)，采用雙極膜電滲析技術(shù)資源化處理硫酸鈉，國內(nèi)已上系統(tǒng)產(chǎn)能預(yù)計(jì)：200t-300t/d（以固體硫酸鈉計(jì)），還遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于該行業(yè)副產(chǎn)物元明粉產(chǎn)能。

02 煤化工行業(yè)--氯化鈉雙極膜

煤化工行業(yè)的零排放非常火，今年7月在銀川舉辦的“全國煤礦礦井水及煤化工廢水處理與資源化利用技術(shù)研討會(huì)”，其中高鹽廢水資源化處理依然是技術(shù)研討的主題。

會(huì)議上，針對(duì)于煤化工行業(yè)副產(chǎn)品：工業(yè)級(jí)氯化鈉和硫酸鈉，中國煤炭加工利用協(xié)會(huì)發(fā)布了新的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，在匹配市場(chǎng)需求的情況下，這也推進(jìn)了煤化工含鹽廢水處理與綜合利用。

煤化工零排放工藝中，納濾分鹽工藝很常見，針對(duì)于納濾產(chǎn)水：氯化鈉一般膜濃縮后采用MVR蒸發(fā)結(jié)晶，得到工業(yè)級(jí)氯化鈉；針對(duì)于納濾濃水：硫酸鈉為主，一般膜濃縮后采用冷凍結(jié)晶工藝，得到工業(yè)級(jí)硫酸鈉。

綜合行業(yè)應(yīng)用、市場(chǎng)推廣等信息反饋而言，目前煤化工還沒有雙極膜技術(shù)的大系統(tǒng)應(yīng)用，一方面由于鹽轉(zhuǎn)化成酸堿后，酸、堿的去向問題；另一方面一次性投資、技術(shù)在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)等方面存在一定的劣勢(shì)。

盡管目前大系統(tǒng)沒有直接應(yīng)用，但其實(shí)從行業(yè)會(huì)議上不難發(fā)現(xiàn)，很多設(shè)計(jì)院、總包公司在一些小系統(tǒng)、中試系統(tǒng)都有在嘗試。

針對(duì)于煤化工高含鹽廢水，雙極膜資源化工藝、系統(tǒng)照片信息如下（圖片信息源于廠家，僅供參考）：

盡管目前煤化工行業(yè)零排放方向相對(duì)樂觀，但其中系統(tǒng)出口鹽的品質(zhì)、鹽的去向依然是用戶、總包公司考慮的重點(diǎn)。

03 工業(yè)園區(qū)--硫酸鈉/硝酸鈉雙極膜

針對(duì)于工業(yè)園區(qū)含鹽廢水的處理，相對(duì)而言，雙極膜的應(yīng)用更加廣泛。但是園區(qū)高鹽廢水有很多特點(diǎn)：與園區(qū)生產(chǎn)企業(yè)有關(guān)、水質(zhì)相對(duì)復(fù)雜、具有一定的水質(zhì)波動(dòng)性等。

園區(qū)的含鹽廢水，鹽種類可以是氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉等一種或多種。這類園區(qū)，如電鍍園區(qū)、印染/化工園區(qū)、危/固廢處理園區(qū)等，針對(duì)于雙極膜產(chǎn)生的酸、堿等基本都有可以直接使用的地方。

在上述領(lǐng)域，對(duì)于用戶來說，雙極膜電滲析系統(tǒng)除了資金的投入，它有實(shí)打?qū)嵉男б婊厥?，可有效?shí)現(xiàn)園區(qū)的廢水資源化，這也是雙極膜電滲析能得到迅速推廣的重要原因。

針對(duì)于工業(yè)園區(qū)含鹽廢水，雙極膜資源化項(xiàng)目應(yīng)用照片（圖片信息源于廠家，僅供參考）：

04 新能源行業(yè)--硫酸鋰雙極膜

新能源行業(yè)具有代表性的應(yīng)用案例：硫酸鋰制備單水氫氧化鋰。

目前國內(nèi)單水氫氧化鋰制備工藝一般以苛化法為主，過程中采用冷凍法除硫酸鈉，生產(chǎn)1t噸單水氫氧化鋰平均會(huì)產(chǎn)生2t硫酸鈉副產(chǎn)品。盡管目前國內(nèi)單水氫氧化鋰的產(chǎn)能逐步上升，增量很明顯，但是沒有質(zhì)的飛躍。

而雙極膜技術(shù)，不需要添加藥劑，可以直接制備單水氫氧化鋰，從而可以得到高純單水氫氧化鋰。國內(nèi)目前三元前驅(qū)體從523、622也有逐步轉(zhuǎn)到811的趨勢(shì)。所以高純電子級(jí)單水氫氧化鋰也是趨勢(shì)所需。

碳酸鋰、單水氫氧化鋰都在提產(chǎn)，只要有技術(shù)和資本，都在趕著上項(xiàng)目，畢竟另一半三元前驅(qū)體已經(jīng)一發(fā)不可收拾，越早出產(chǎn)品，越早賺錢。

但是另一方面，行業(yè)總會(huì)重新洗牌，怎么贏得市場(chǎng)，立于不敗之地，其中產(chǎn)品質(zhì)量就是一個(gè)非常重要的因素。雙極膜技術(shù)則可以帶來高品質(zhì)單水氫氧化鋰產(chǎn)品。

鋰資源可源于礦石、鹽湖、云母等，這些系統(tǒng)出來的鋰產(chǎn)品形式多樣化，有硫酸鋰、氯化鋰、碳酸鋰等等。其實(shí)上述系統(tǒng)都可以使用雙極膜技術(shù)，如碳酸鋰，則可以使用雙極膜系統(tǒng)產(chǎn)生的硫酸直接溶解轉(zhuǎn)化成硫酸鋰，硫酸根系統(tǒng)守恒，循環(huán)利用。

其實(shí)鋰行業(yè)不像廢水零排放、資源化，雙極膜電滲析是作為一種產(chǎn)品生產(chǎn)工藝，屬于日常生產(chǎn)設(shè)備。目前鋰行業(yè)雙極膜技術(shù)應(yīng)用其實(shí)很成熟，但是這種行業(yè)保密一般比較嚴(yán)格，很難查到相關(guān)報(bào)道信息（圖片信息源于廠家，僅供參考）。

05 冶金、稀土行業(yè)--硝酸鈉/氯化鈉雙極膜

冶金、稀土等行業(yè)其實(shí)也是用酸、用堿大戶，生產(chǎn)工藝過程中，常規(guī)會(huì)有氯化銨、氯化鈉、硝酸銨、硝酸鈉等廢水，至于是哪種含鹽廢水，與最終產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝選擇有關(guān)（感興趣的可以看我往期文章）。

針對(duì)上述這類系統(tǒng)，銨鹽系統(tǒng)基本上都是走零排放這條路，因?yàn)榘钡闹笜?biāo)，國家有要求，最終銨鹽也很好處理。其實(shí)雙極膜系統(tǒng)也可以處理，但是經(jīng)濟(jì)性不高，因?yàn)榇藭r(shí)雙極膜系統(tǒng)出水產(chǎn)生的是氨水和酸，盡管廠區(qū)能消耗掉，但附加值不高，投資回報(bào)期長(zhǎng)。

而鈉鹽系統(tǒng)，則可以有效考慮雙極膜技術(shù)轉(zhuǎn)化成氫氧化鈉和酸，不管是硝酸還是鹽酸，其實(shí)廠區(qū)都可以使用，因?yàn)樯a(chǎn)前端和末端是一一對(duì)應(yīng)的。

除了少數(shù)地區(qū)外排無鹽濃度限制，不需要考慮零排方向外，其余系統(tǒng)雙極膜的應(yīng)用也在大規(guī)模普及，在冶金、稀土等行業(yè)，也有相關(guān)案例的應(yīng)用。

06 結(jié)束語

雙極膜電滲析技術(shù)應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些行業(yè)，即使是同一行業(yè)，也會(huì)有不同的應(yīng)用系統(tǒng)。在這類無機(jī)鹽資源化系統(tǒng)，它既能以環(huán)保設(shè)備角色切入，也能以生產(chǎn)設(shè)備角色切入。

只要有高鹽廢水需要處理的系統(tǒng)，其實(shí)大家都可以嘗試考慮雙極膜電滲析技術(shù)。合理的投入能帶來更好的企業(yè)運(yùn)作和發(fā)展，誰都樂意干?。?！

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