双极膜—废盐资源化的新选择

什么是双极膜双极膜是指把阴离子交换层和阳离子交换层贴合起来的离子交换膜，并在中间涂覆催化层。在膜的两侧施加水的理论分解电压——0.83V以上后，膜内的水会分解为酸（H+）和碱（OH-）。

双极膜原理图什么是双极膜电渗析双极膜电渗析是指，通过向由双极膜与阴离子交换膜、阳离子交换膜组合而成的三室双极膜电渗析槽中供给无机盐(例如Na２SO４), 阴离子(SO４２－)透过阴离子交换膜，与双极膜自身分解出的H离子(H+)结合生成酸(H２SO４)。而阳离子(Na＋)则透过阳离子交换膜，与双极膜自身分解的OH离子(OH-)结合生成碱(NaOH)进行中和的逆反应)的一种技术。

矿井水处理引入双极膜技术，以真正实现零排放双极膜可将无机盐制成酸碱的技术使双极膜成为废盐资源化的新选择，实现盐的循环利用，真正实现零排放的有效手段。矿井水处理亦可引入双极膜技术，以真正实现零排放。即矿井水经过预处理后用均相膜电渗析进行浓缩（最高可浓缩至200g/L以上）。其浓水再进双极膜制备酸碱（酸碱浓度可达2N），所得酸碱回用至前预处理工艺或出售。

矿井废水零排放工艺图据了解，国内将双极膜大规模工业化应用的是杭州蓝然，其自2011年起开始着手开发双极膜电渗析，2014年起正式与日本ASTOM战略合作，开始了均相膜及双极膜电渗析的工业化应用，2016年起杭州蓝然的液压式双极膜得到广泛应用，2019年杭州蓝然与日本ASTOM合作建成年产双极膜5万平方米，配套阴阳均相离子交换膜15万平方米生产线。杭州蓝然双极膜系统正常运行时间已达4年以上，设计电流密度可达800A/m2，产酸、碱浓度在2N时，折百吨碱电耗仅1700-2000kwh（氯化钠折百吨碱电耗仅1400-1700kwh），可为客户增加收益1000～1200元/吨碱左右。

双极膜膜堆图

双极膜法硫酸钠制酸碱目前杭州蓝然在宜宾丝丽雅建设运行96吨/天硫酸钠制备硫酸和碱的双极膜电渗析，是目前规模最大的双极膜电渗析系统，另外，双极膜电渗析也已经大规模应用于硫酸锂制备硫酸和氢氧化锂，氯化钠制备盐酸和氢氧化钠，硝酸钠制备硝酸和氢氧化钠等。“2021煤矿与煤化工环境治理与保护产业大会”暨“鄂尔多斯环博会”10月20日鄂尔多斯召开

“鄂尔多斯环博会”展位图

大会日程安排会议室名称21日上午21日下午22日上午22日下午23日全天A、C展馆2021煤矿与煤化工环保技术装备展示对接参观考察矿井水、煤化工废水处理和固废处理与资源化利用项目B馆主会场开幕式及院士论坛C馆会场矿井水资源化利用700人礼堂煤化工废水资源化300人报告厅VOCs会议室A绿色矿山焦化兰炭废水会议室B水处理剂燃煤电厂废水乌兰或锦江固废主要内容主论坛： “双碳、双控”目标下的煤炭及深加工产业发展院士论坛分论坛1：第六届煤炭矿井水深度处理与资源化利用技术研讨会分论坛2．第十届煤化工水处理技术发展与应用创新大会；分论坛3.   煤焦化、兰炭水处理技术专题研讨会；分论坛4．燃煤电厂水处理技术发展与应用论坛；分论坛5.   煤化工VOCs管控与治理高峰论坛；分论坛6．煤炭与煤化工固废处理与资源化利用技术研讨会；分论坛7．绿色矿山建设高峰论坛分论坛8.   水处理剂新产品、新技术发展与应用专题研讨会