DEP膜法工业废水方案

1、dep膜法工业废水解决方案一、膜分离工艺概述膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制 的功能，乂有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目 前已广泛应用于食品、医药、生物、坏保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生 等领域，产生了巨人的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之 一。膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选样性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分 离，并且这过程是-种物理过程，不需发牛相的变化和

2、添加助剂。膜的孔径一般为微米级， 依据具孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜, 根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要还只有微滤级别的膜，主要是陶瓷膜 和金属膜。冇机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醸矶、聚氟聚 合物等等。 膜分离优点1、可在常温下进行：有效成分损失极少，特别适用于热敏性物质，如抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩。2、无相态变化：保持原有的风味，能耗极低，具费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1 /3-l/8o3、无化学变化：典型的物理分离过程，不用化学试剂和添加剂，产站不受污染。4、选择性好：可在分子级内进行

3、物质分离，具冇普遍滤材无法取代的卓越性能。5、适应性强：处理规模可大可小,可以连续也可以间隙进行，工艺简单，操作方便，易于白动化。膜材料的分类及用途1、微滤：鉴于微孔滤膜的分离特征,微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细 菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的冃的。具体涉及领域主耍有：医药工业、 食品工业（明胶、葡萄洒、白酒、果汁、牛奶等）、高纯水、城市污水、工业废水、饮用水、 生物技术、生物发酵等。2、超滤：早期的工业超滤应用于废水和污水处理。三十多年来，随着超滤技术的发展，如今超滤技术已经涉及食品加工、饮料工业、医药工业、生物制 剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废

4、水处理、资源回收、环境工程等众多领 域。 3、纳滤：主耍应用领域涉及：食品工业、植物深加工、饮料工业、农产品深加工、 生物医药、生物发酵、精细化工、环保工业4、反渗透：由于反渗透分离技术的先进、髙效和节能的特点，在越來越多的领域得到广泛应用，主要应用于水处理和热敏感性物 质的浓缩，主要应用领域包括以下：食品工业、牛奶工业、饮料工业、植物（农产品）深加 工、生物医药、生物发酵、制备饮用水、纯水、超纯水、海水、苦咸水淡化、电力、电了、 半导休工业用水、医药行业工艺用水、制剂用水、注射用水、无菌无热源纯水、食品饮料工 业、化工及其它工业的工艺用水、锅炉用水、洗涤用水及冷却用水。5、其他：除了以上四种

5、常用的膜分离过程，另外还冇渗析、控制释放、膜传感器、膜法气体分离等。 膜法 水处理的工艺装置的常见问题1、膜污染：在膜分离装置的运行过程屮会发生膜曲污染,造成透过量下降及出水水质也会受到影响，增加能源消耗，导致运行成本增加。所以，系要 采取必要的防止膜面污染的措施以及清洗膜面。2、对入水的预处理要求较高，除mbr外儿乎均不能直接在污水中直接使用，工艺适用的水质有害物质浓度不能a高，因此限制了 膜法水处理工艺的应用范围。二、dep膜法分离工艺dep膜法分离工艺是在传统膜分离工艺的基础上，应用dep （介电电泳）理论，通过在膜组件上附件dep装置的方法， 从根本上解决膜分离工艺的缺陷，将膜分离工艺

6、的适用性、经济性、生产效率等方血大大提 高。1、dep（介电电泳）及dep膜组件 dep电极介电电泳膜微滤/纳滤纟r件介电电泳是指：位于非匀称电场的屮性微粒，由于介电极化的作用而产生的 平移运动。借助介电电泳对粒了产生的推动和紊流效应，使污水中的极细小固体颗粒物以及 高浓度离子膜面始终保持一定的距离，大大减少有害物质与膜面接触的机会，从而，避免 了膜面的污染，提高了介质的通量。与传统膜组件更大的区别是：dep膜组件不需要频 繁的停产清洗膜面，更不需要使川曝气装置來防止膜面污染，只需要在每fi运行结束前清洗 一次即可，这样就很大程度上提高了生产效率，与传统膜法对比，提高效率约3倍，降低能 耗15

7、0倍以上，进而减低了运行成木。 下面以稀十丁业超高浓度氯化镀废水为例，介 绍废水循环利用的整个工艺过程： 基于介电电泳技术(dep)于渗透膜分离工艺的世界首 次放大应用，以及燃料电池和太阳能在工艺操作中的综合应用，该工艺不仅将稀土萃取丄艺 所排放的超高浓度氯化镀废水屮的氯化镀分离并富积，以使废水达标示为稀土萃取工艺所 用，而且通过离子选择膜电解工艺和太阳能反应器达到盐酸和氨水的回收，还原为稀土工业 所用的原料循环使用，另通过燃料电池的使用以将能源回收补充.具体工艺包括三个主耍 部分：固液分离工艺段，离子选择分离工艺段，物质和能源回收工艺段.在固液分离工艺 段中包含三个主要工艺设备：dep沉降，

8、dep微滤和dep-deep-bed微滤。 在dep 沉降屮，除了在输入系统的革新设计以使沉降板达到最人的使用效率外，介电电泳力的使用 使得该设备的微粒处理范围增大到1 0微米并解决了沉降板口的微粒紊流堆积的传统问 题。dep微滤则提出了一个全新的渗透膜工艺。介电电泳技术在这个工艺中的使用不仅 将微滤中不可避免的堵膜现彖减少甚至于消除，而与常规方法比较更节能，更方便，h提 高了微滤工艺的处理量和处理效率。例如在与常规反冲洗工艺比较屮，介电电泳的耗能仅为 其十分之一，而无须停止微滤工艺的工作。dep-deep-bed微滤是针对稀土工业的氯 化钱废水中可能含冇的煤油乳化物而设计的一个分离并回收冇用

9、物脉煤油乳化物)的工艺。 通过微滤渗透膜的使用，尤其是介电电泳力在煤汕乳化物的作用，煤汕可被富积并提取以再 循环使用。离子选择工艺段则利用了纳滤膜在一定工作压下对于一价离子的可透性作为选 择原理。这一选择性的使用对将氯化钱从废水中分离并浓缩。而由于渗透膜两侧的高浓度差 所造成的浓度极化现象，纳滤膜会被析出的结晶体堵塞而无法持续有效工作。介电电泳在该 工艺的使用垄于与d e p微滤相同的原理将结晶体移离渗透膜从而确保纳滤持续高效的工 作。多重d e p纳滤工艺是针对于废水中极高的氯化钱浓度而设计的。通过这一设计，不仅 将排放出的废水中氨氮含量降低约4 0 0 0倍以达标，而且将氯化镀浓缩并分离出

10、來。物 质和能源凹收工艺段中，主要包括离子交换膜电解槽，太阳能反应器，和燃料电池。经离 了选择工艺处理示所得到的高浓度纯氯化钱溶液被输入到阳离了交换膜电解槽屮。在阳离了 交换膜电解槽屮，谡根离子从阳极区透过交换膜而移动到阴极区，而氯离子则向阳极电极移 动并发生电化学反应而生成氯气。在阴极电极上发生电化学反应而生成氢气，同时在阴极区 生成的氢氧根离了与透过交换膜的钱根离了合成氨水。电解槽生成的氯气被输入到太阳能 反应器以与水反应牛成盐酸的同时由于太阳能的使川而抑制次氯酸的牛成以确保盐酸的纯 度。 电解槽里生成的氮气与空气同吋输入到氮氧燃料电池以发电。三、工艺特征及成木 工艺特征：?连续工艺高效、

11、环保处理稀土工业所产生的氯化钱废水；？介电电泳在工 艺屮的使用以强化、优化工艺；? dep-deep-bed微滤用以回收废水屮所含有的煤汕 乳化物；？多重dep-纳滤以高度浓缩纯氯化鞍；?电解氯化鞍以获収氨水和可用來制 取盐酸的氯气及用作电量补充的燃料电池所需的氢气；？太阳能反应器使川太阳能来牛产 盐酸并转化可能牛成的次氯酸；？燃料电池使用电解产牛的氢气和空气产牛电能并牛:成 水；？整个工艺无需添加任何其他化学物质，低成本，无二次污染；？操作成木低，回 收创益高；？类似丁艺可根据废水种类不同而设计冋收利用废水；？使废水成宝，达到 零排放，无任何污染负担。 每处理一吨废水的工艺操作成本约为40元

12、。以fi处理量为 1600吨，每吨含有1()0克每升的氯化钱计，经本工艺处理后，生成的盐酸和氨水分別按每 吨7()()与10()()元计，净利润可达约11力元。四、工艺装置配置 工艺装置的主要配置为: 1、dep沉降单元，主要包括：dep沉降板、沉降分水器、沉降箱体、防腐原液泵、浊度仪 表、dep电源及管路系统等。2、dep微滤单元，主要包括：dep微滤膜组件、口吸泵、 dep电源、膜堆组件及管路系统等。3、dep纳滤单元，主要包括：dep纳滤膜组件、自 吸泵、dep电源、膜堆组件、电磁阀、在线氨氮检测及管路系统等。4、电解单元，主要包括：离子交换膜电解堆组件、高精度电解电源、电动隔膜泵及管路

13、系统等。5、a阳能 反应器单元，主要包括：太阳能反应器、氯气泵、气体储罐、反应罐及控制元件等。6、 控制单元，主要包括：山西门子plc控制器、触摸屏等主要元件构成的自动控制系统及手 动控制系统。 整个系统造价约为1()万元/吨处理量(不包括燃料电池费用)，也可以根据 原液屮的物质冋用需要，进行增删不同的单元进行纟r合。 五、关于我们及工艺装置资料 内蒙古介电电泳应用研究院 内蒙古介电电泳环境技术研究有限公司内蒙古介电电泳环境技术研究有限公司与内蒙占介电电泳应用技术研究院，是世界上第一个也是迄今唯一 的一个将介电电泳放大应用技术产业化的研究和经营机构，作为科研和应用开发的高新技术 公司和非盈利科

14、研机构.也是迄今为止世界范围内，唯一掌握介电电泳产业化放人应川技术 的公司和研究机构，致力于将介电电泳这一高新技术，应用于环境、能源、生物、矿产、医 疗、庚药-、新材料和物质回收等领域的产业化技术研发和推广。hl前，已拥冇介电电泳放 大应用方面的自主知识产权专利技术14项，其中发明专利7项；国际专利1项，并成功将 所研发的产业化技术应用于贵金属分离及工业高浓度废水零排放循环利川.在介电电泳技 术的产业化应用等领域处于独一无二的世界领先地位，在理论研究及产业化方面取得多项突 破性成果：一、全球首例介电电泳技术产业化应用技术及装置。二、全球首例零污染的物 理法金矿石原矿、尾矿提纯技术及装置。三、全球同处理虽金矿石分离工艺装置中能源消 耗最低。卩4、全球唯一实现运用介电电泳原理的高效连续分离提纯的产业化装置。五、全 球首创介