【純水設(shè)備http://www.twhqz.cn】自2017年以來(lái)，雙極膜材料一直是工信部公布的國(guó)家發(fā)展重點(diǎn)新材料之一。目前，國(guó)內(nèi)高校擁有眾多的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，如清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、浙江大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)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(jì)六七十年代，美國(guó)Aquatech公司首次開(kāi)發(fā)了雙極膜純化水設(shè)備。20世紀(jì)80年代，雙極膜在美國(guó)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(lái)，雙極膜電滲析的應(yīng)用逐漸擴(kuò)展到芬蘭、法國(guó)、德國(guó)、意大利、荷蘭等歐洲國(guó)家。

    兩極電影有望在20世紀(jì)80年代和90年代進(jìn)入中國(guó)。在這一時(shí)期，國(guó)內(nèi)雙極膜的研究文獻(xiàn)比較多，比較集中。同時(shí)，國(guó)內(nèi)一些大型企業(yè)也做了大量的實(shí)驗(yàn)(主要是有機(jī)酸產(chǎn)品雙極膜系統(tǒng))。

    2013年之前，中國(guó)還沒(méi)有大規(guī)模的雙極膜電滲析項(xiàng)目(中國(guó)的有機(jī)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(kāi)始)。通過(guò)綜合分析純水設(shè)備，主要有以下原因:

1. 投資高，材料設(shè)備進(jìn)口齊全;

2. 設(shè)計(jì)、運(yùn)行等技術(shù)參數(shù)完全依賴(lài)國(guó)外，國(guó)內(nèi)裝配水平低，缺乏核心技術(shù);

3.國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)新技術(shù)存在疑慮;

我們不能談?wù)撜魏蛧?guó)情。

    雙極膜只是離子交換膜的一種，可以想象雙極膜在整個(gè)膜市場(chǎng)的細(xì)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(jī)產(chǎn)品的新型清潔生產(chǎn)工藝等方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，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(shù)脂層（AL）、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂層（CL）和中間層組成。

1. 中間層市場(chǎng)上常用別稱(chēng)：過(guò)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(jí)別），且跟制膜原理、工藝有關(guān)；

    在直流電場(chǎng)的作用下，陰、陽(yáng)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(guò)陽(yáng)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(guò)過(guò)渡區(qū)水的解離而得到及時(shí)的補(bǔ)充，消耗的水又通過(guò)周?chē)芤褐械乃蚰ぶ虚g滲透而彌補(bǔ)。

3 雙極膜電滲析-應(yīng)用形式/領(lǐng)域

    基于雙極膜的特點(diǎn)，配備不同的陽(yáng)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(méi)變，）。

其中常規(guī)雙極膜電滲析（BPED或EDBM）主要作用如下：

    1.（無(wú)機(jī)系統(tǒng)）無(wú)機(jī)鹽制備對(duì)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(jī)系統(tǒng)）有機(jī)酸鹽制備對(duì)應(yīng)的有機(jī)酸和堿（有機(jī)堿鹽與之類(lèi)似）：酒石酸、葡萄糖酸、檸檬酸、維生素C、四甲基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨等純水設(shè)備；

基于雙極膜制酸、堿功能，雙極膜電滲析在很多無(wú)機(jī)系統(tǒng)、有機(jī)系統(tǒng)中常常會(huì)被用來(lái)與電解法做對(duì)比。以純氯化鈉系統(tǒng)為例，兩種工藝差異對(duì)比如下：

    4 雙極膜電滲析-廠家

國(guó)內(nèi)環(huán)保形勢(shì)嚴(yán)峻，盡管雙極膜起步晚，但是國(guó)內(nèi)的環(huán)保市場(chǎng)形勢(shì)給雙極膜電滲析創(chuàng)造了非常多的機(jī)會(huì)。而國(guó)內(nèi)實(shí)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(guó)內(nèi)所有電滲析廠家，都宣傳有雙極膜電滲析，但是其實(shí)國(guó)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)、生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)雙極膜。具體情況如下：

    1.日本ASTOM：目前國(guó)內(nèi)雙極膜應(yīng)用案例最多，日本技術(shù)團(tuán)隊(duì)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(jì)、系統(tǒng)穩(wěn)定性上，行業(yè)綜合評(píng)價(jià)比較高，目前應(yīng)用主要涉及高鹽廢水、有機(jī)酸、有機(jī)堿等系統(tǒng)。

    2.德國(guó)Fumatech：膜材料完全可以應(yīng)用于工業(yè)化，但是因?yàn)槟せ?、配件性能、供貨時(shí)間等細(xì)節(jié)問(wèn)題，目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用偏少，主要應(yīng)用于部分有機(jī)產(chǎn)品清潔生產(chǎn)工藝中。

    3.法國(guó)（Eurodia Industrie Sa）、捷克（MEGA a.s.）、法國(guó)（Suez Environnement）等，蘇伊士電滲析這一塊主要因?yàn)槭召?gòu)了GE水處理部門(mén)。整體上述幾個(gè)品牌雙極膜電滲析在國(guó)內(nèi)基本沒(méi)有應(yīng)用，但他們常規(guī)電滲析均在國(guó)外食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域有較多應(yīng)用。

通過(guò)研究雙極膜電滲析國(guó)際專(zhuān)利純水設(shè)備，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(guó)產(chǎn)雙極膜廠家，且與日本ASTOM合作，目前國(guó)內(nèi)雙極膜應(yīng)用案例最多。藍(lán)然下屬兩個(gè)生產(chǎn)、研發(fā)型子公司，其中衢州藍(lán)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(tuán)隊(duì)、日本、高校等綜合研發(fā)。

    5. 北京廷潤(rùn)：屬于國(guó)產(chǎn)雙極膜廠家，技術(shù)源于國(guó)內(nèi)早期研發(fā)團(tuán)隊(duì)-葛道才。2016-2017年在福建泉州分公司實(shí)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距純水設(shè)備，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(lái)源于葛道才（僅供參考），經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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。水處理設(shè)備  去離子水設(shè)備,純化水設(shè)備