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工業廢水處理新工藝:介電電泳技術
發布時間: 2011年09月07日    文章來源: 內蒙古日報

  在企業的污水排放口安裝一個設備,污水中的各種廢棄物從設備中經過時會神奇地各就各位,可以分類處理,而污水實現達標排放。這個設備就是神奇的介電電泳技術在膜分離領域放大應用的產物。

  今年8月,在呼和浩特留學人員創業園中,內蒙古介電電泳應用技術研究院把介電電泳技術與滲透膜分離工藝相結合,將介電電泳技術在膜分離領域進行了首次產業化放大應用。此項成果可應用于處理多種高濃度、難分離的毒害廢水,特別是我區(內蒙古自治區,下同)稀土工業廢水的處理,使我區廢水處理技術得到較大提高。該技術還可運用于我區貧礦提純,有色金屬回收,原油提純、廢油回收與提純等諸多工業領域。

  以稀土工業廢水處理為例,這一裝置使廢水中的極細小固體顆粒物和高濃度離子與膜面始終保持一定距離,大大減少有害物質與膜面接觸的機會,以避免膜表面的污染,提高水流通過量;該工藝不僅將稀土萃取過程產生的廢水中的高濃度氯化銨分離并富集,使廢水達標后為稀土工業循環利用,而且通過電解工藝和太陽能反應器成功進行鹽酸和氨水的回收,并還原為稀土工業的生產原料達到循環使用,還可以通過燃料電池的使用將能源回收補充;以處理1噸廢水的成本為40元、日處理量為1600噸、含有100g/L的氯化銨來計算,經過該工藝處理后,生成的鹽酸和氨水可實現利潤11萬元。這不僅達到了我國的廢水處理與處置減量化、穩定化和無害化的目標;嚴格控制了稀土工業廢水中的重金屬和有毒有害物質含量;在安全、環保和經濟的前提下,回收和利用了廢水、廢氣中的能源和資源,實現廢水、廢氣的處理和綜合利用,達到節能減排和發展循環經濟的目的。

  介電電泳(簡稱DEP)技術,是世界上的高端前沿技術,日本、美國和中國臺灣地區已成功進行了生物醫學工業方面的微應用。其原理是:本身不帶電的中性微粒由于介電電泳力的作用在不均勻的電場中產生的側向移動。由于任何材質的微粒都有一定的介電特性,即使本身不帶電的中性微粒在外界電場作用下,也會受不同程度的“推力”和“拉力”,因此,這些微粒會被移動到更強或者更弱的電場強度方向。如果外加電場的空間分布是不均勻的,中性微粒就會產生不同程度的漂移運動。介電電泳具有高選擇和可控的特性,與現在正在使用的分離技術相比,不但具有對不同微粒、離子的高選擇性精細識別與分離能力,而且還具有對不同的微粒、離子進行捕獲、富集與搭建功能。

  依托介電電泳的這些特性,從德國留學歸國的杜飛博士帶領他的團隊在呼和浩特留學人員創業園進行自主知識產權的介電電泳放大應用產業化實踐,把介電電泳應用于膜分離領域,研制出了介電電泳膜組件,適用于現有技術難以處理的工業廢水等各種液體的分離和過濾處理。較之現在使用的傳統廢水處理膜分離組件,此技術將膜的穩定通量提高2倍以上,分離效率提高3倍以上,節能100倍,可直接用于高濃度、多成分、高粘度液體的分離,省去了工業廢水處理過程中的曝氣裝置和反復沖洗環節,避免了傳統裝置運行過程中發生的膜污染和廢水預處理要求過高的弊端。該技術成果已完成了中試和20噸級產業化裝置的試制,已獲得4項國家發明專利,不但可以運用于稀土工業、化學工業等水處理領域,還可應用于醫療、醫藥、新材料、生物、生命科學等諸多新技術領域。

  運用介電電泳技術與滲透膜分離工藝相結合的方法來進行廢水循環利用處理,實現了廢水處理處置方面的技術創新和科技進步,充分發揮了設施的投資和運行效益,是適合我國國情、符合內蒙古自治區特點的廢水處理處置新技術、新工藝和新設備。如果此項新技術得到廣泛應用,將提高我區工礦企業的工業廢水處理與處置水平,進一步保護和改善我區生態環境,促進我區經濟、社會、環境的可持續發展,一個更加潔凈的內蒙古指日可待。

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