純水設(shè)備知識：雙極膜電滲析解析
【純水設(shè)備www.zzdsjc.com】自2017年以來，雙極膜材料一直是工信部公布的國家發(fā)展重點新材料之一。目前，國內(nèi)高校擁有眾多的研發(fā)團隊，如清華大學、中國科學技術(shù)大學、浙江大學、南開大學、合肥工業(yè)大學等。
工業(yè)雙極膜是目前冠狀電滲析離子交換膜材料(綜合應(yīng)用前景、產(chǎn)業(yè)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(fā)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(yè)化應(yīng)用純水設(shè)備，并應(yīng)用于硝酸鉀和氟化鉀系統(tǒng)。后來，雙極膜電滲析的應(yīng)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(nèi)雙極膜的研究文獻比較多，比較集中。同時，實驗室純水設(shè)備國內(nèi)一些大型企業(yè)也做了大量的實驗(主要是有機酸產(chǎn)品雙極膜系統(tǒng))。
2013年之前，中國還沒有大規(guī)模的雙極膜電滲析項目(中國的有機酸產(chǎn)品體系雙極膜電滲析產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)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(shè)備進口齊全;
2. 設(shè)計、運行等技術(shù)參數(shù)完全依賴國外，國內(nèi)裝配水平低，缺乏核心技術(shù);
3.國內(nèi)企業(yè)對新技術(shù)存在疑慮;
我們不能談?wù)撜魏蛧椤?/span>
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(yīng)用，在一定程度上是不可替代的，在高鹽廢水零排放系統(tǒng)、資源回收領(lǐng)域、有機產(chǎn)品的新型清潔生產(chǎn)工藝等方面具有很大的優(yōu)勢，目前受到廣泛關(guān)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(nèi)（納米級別），且跟制膜原理、工藝有關(guān)；
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純水設(shè)備，作為系統(tǒng)H+和OH-離子供應(yīng)源。H+和OH-則主要通過過渡區(qū)水的解離而得到及時的補充，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(yīng)用形式/領(lǐng)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(guī)雙極膜電滲析（BPED或EDBM）主要作用如下：
1.（無機系統(tǒng)）無機鹽制備對應(yīng)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(tǒng)）有機酸鹽制備對應(yīng)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(tǒng)、有機系統(tǒng)中常常會被用來與電解法做對比。以純氯化鈉系統(tǒng)為例實驗室純水設(shè)備，兩種工藝差異對比如下：
4 雙極膜電滲析-廠家
國內(nèi)環(huán)保形勢嚴峻，盡管雙極膜起步晚，但是國內(nèi)的環(huán)保市場形勢給雙極膜電滲析創(chuàng)造了非常多的機會。而國內(nèi)實際的雙極膜電滲析應(yīng)用案例已經(jīng)非常多，Na2SO4、NaCl、NaNO3、Li2SO4、NH4Cl等含鹽廢水具有相應(yīng)的應(yīng)用案例。
盡管目前國內(nèi)所有電滲析廠家，都宣傳有雙極膜電滲析，但是其實國內(nèi)雙極膜電滲析應(yīng)用主要以進口雙極膜為主，當然也有為數(shù)不多的幾家公司在研發(fā)、生產(chǎn)國產(chǎn)雙極膜。具體情況如下：
1.日本ASTOM：目前國內(nèi)雙極膜應(yīng)用案例最多，日本技術(shù)團隊可以做全程技術(shù)支持。在雙極膜設(shè)備形式、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)穩(wěn)定性上，行業(yè)綜合評價比較高，目前應(yīng)用主要涉及高鹽廢水、有機酸、有機堿等系統(tǒng)。
2.德國Fumatech：膜材料完全可以應(yīng)用于工業(yè)化，但是因為膜基材、配件性能、供貨時間等細節(jié)問題，目前在國內(nèi)應(yīng)用偏少，主要應(yīng)用于部分有機產(chǎn)品清潔生產(chǎn)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(nèi)基本沒有應(yīng)用，但他們常規(guī)電滲析均在國外食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域有較多應(yīng)用。
通過研究雙極膜電滲析國際專利純水設(shè)備，發(fā)現(xiàn)很多的新思路、新想法。
4.杭州藍然環(huán)境：屬于國產(chǎn)雙極膜廠家，且與日本ASTOM合作，目前國內(nèi)雙極膜應(yīng)用案例最多。藍然下屬兩個生產(chǎn)、研發(fā)型子公司，其中衢州藍然新材料投資約1.2億元，雙極膜規(guī)劃年產(chǎn)能50000m2，雙極膜技術(shù)源于公司團隊、日本、高校等綜合研發(fā)。
5. 北京廷潤：屬于國產(chǎn)雙極膜廠家，技術(shù)源于國內(nèi)早期研發(fā)團隊-葛道才。2016-2017年在福建泉州分公司實現(xiàn)雙極膜生產(chǎn)工業(yè)化，雙極膜規(guī)劃年產(chǎn)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(lǐng)域具有一定應(yīng)用。
6. 河北亞德士：核心技術(shù)來源于葛道才（僅供參考），經(jīng)過長期公司自主調(diào)整，目前已形成自主雙極膜研發(fā)產(chǎn)品。但是該公司定位不做雙極膜工程，只做雙極膜產(chǎn)品和設(shè)備的供應(yīng)商。蘇州皙全皙全純水設(shè)備公司可根據(jù)客戶要求制作各種流量的純水設(shè)備，去離子水設(shè)備，超純水設(shè)備及軟水處理設(shè)備。純水設(shè)備，實驗室純水設(shè)備。
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