純水設(shè)備詳解：雙極膜電滲析
工業(yè)化的雙極膜目前是電滲析離子交換膜材料中的桂冠（綜合其應(yīng)用前景、工業(yè)化難易水平等因素）快來了解一下。
1雙極膜電滲析-歷史
20世紀(jì)60-70年代，雙極膜（Bipolarmembran最早由美國Aquatech阿奎特國際集團(tuán)公司）首先研發(fā)進(jìn)去。20世紀(jì)80年，雙極膜最早工業(yè)化應(yīng)用于美國華盛頓某鋼廠，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)用才逐步擴散到芬蘭、法國、德國、意大利、荷蘭等歐洲國家。
而雙極膜進(jìn)入中國預(yù)計在20世紀(jì)80-90年代。這一段時間國內(nèi)雙極膜的研究文獻(xiàn)相對較多，也比較集中；同時國內(nèi)部分大企業(yè)做了很多實驗級別的嘗試（多以有機酸產(chǎn)品雙極膜系統(tǒng)為主）
2013年前，國內(nèi)沒有規(guī)�；碾p極膜電滲析項目落地（13-14年左右國內(nèi)才開始有雙極膜電滲析工業(yè)化的應(yīng)用案例--某有機酸產(chǎn)品系統(tǒng)）通過綜合的分析，上海純水設(shè)備主要有以下幾個原因：
1.資料、設(shè)備完全進(jìn)口，投資高；
2.設(shè)計、運行等技術(shù)參數(shù)完全依賴于國外，國內(nèi)裝配水平偏低，缺乏核心技術(shù)；
3.國內(nèi)企業(yè)對于新技術(shù)抱有疑慮；
4.政治、國情之類的話題，咱沒法談。
雙極膜僅僅是離子交換膜中的一種，可想而知，雙極膜細(xì)分市場在整個膜市場中所占比非常小。但是由于雙極膜應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ｒ唬欢ㄋ缴暇哂胁豢商娲�，目前受到廣泛關(guān)注的高鹽廢水零排放系統(tǒng)、資源回收領(lǐng)域、有機產(chǎn)品清潔生產(chǎn)新工藝中具有極大優(yōu)勢。
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(fù)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)；
直流電場的作用下，陰、陽膜復(fù)合層間的H2O解離成H+和OH-并進(jìn)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，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，
其中慣例雙極膜電滲析（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)中經(jīng)常會被用來與電解法做對比。以純氯化鈉系統(tǒng)為例，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(yán)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，Na2SO4NaClNaNO3Li2SO4NH4Cl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(jìn)口雙極膜為主，當(dāng)然也有為數(shù)不多的幾家公司在研發(fā)、上海純水設(shè)備生產(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(tuán)隊可以做全程技術(shù)支持。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膜資料完全可以應(yīng)用于工業(yè)化，但是因為膜基材、配件性能、供貨時間等細(xì)節(jié)問題，目前在國內(nèi)應(yīng)用偏少，主要應(yīng)用于局部有機產(chǎn)品清潔生產(chǎn)工藝中。
3.法國（EurodiaIndustriSa捷克（MEGA a.s.法國（SuezEnvironn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，但他慣例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，發(fā)現(xiàn)很多的新思路、新想法。
4.杭州藍(lán)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(lán)然下屬兩個生產(chǎn)、研發(fā)型子公司，其中衢州藍(lán)然新資料投資約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(tuán)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(tuán)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(jìn)口膜相比還具有一定的差異，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)過臨時公司自主調(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。
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