行业研究

国内外环保市场的分析洞见及深度研究报告

双极膜电渗析技术全球扫描

水和污水处理 零排放 离子交换膜 高盐废水 电渗析 脱盐 工业水
作者:宇墨智库 发表时间:2019-03-26

1.概述

预计2019年全球膜需求将以每年8.5%的速度增长至392亿美元。包括食品,饮料和药品在内的行业需求增加,将膜技术用于满足日益严格的相关产品纯度要求,成为推动膜需求的增长的主要动力。离子交换膜因其对离子的选择透过性,可以进行离子的分离分级,这在清洁生产、环境保护、能量转化和组成等方面发挥重要作用,特别适合于现代工业对节能、低品位原材料再利用和消除环境污染的需要,成为实现经济可持续发展战略的重要组成部分。双极膜细分市场在整个膜市场中所占比重较小,但其应用领域专一,且具有难以替代性,在目前受到广泛关注的零排放和资源回收领域具有极大优势。目前,我国具有双极膜核心技术的企业较少,全球范围拥有双极膜技术成熟产品的企业多集中在欧洲和日本,本文旨在分析该细分技术在我国的潜在应用市场,并对相关优质海外企业进行推介。

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2.技术原理

双极膜是一种新型的离子交换复合膜,它通常由阳离子交换层(N 型膜)、中间界面亲水层(催化层) 和阴离子交换层(P 型膜) 复合而成,是真正意义上的反应膜。中间界面层的厚度为纳米级,在直流电场作用下,中间界面层的水发生解离,在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子。利用这一特点 , 将双极膜与其他阴阳离子交换膜组合成的双极膜电渗析系统,能够在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱,这种方法称为双极膜电渗析法。双极膜技术改变了传统工业分离和制备过程,双极膜电渗析法不仅用于制备酸和碱,若将其与单极膜巧妙地组合起来,在资源回收、化工生产和污染控制等方面均有广泛应用。

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3.双极膜工艺中国市场机会

双极膜的商业化发展已有近30年历程,早期用于电渗析脱盐工艺,后来由于反渗透技术的飞速发展,成本和能耗的大幅下降,双极膜的发展陷于缓慢状态。但是近年来双极膜重回人们视野,迅速发展,其可低成本实现酸碱分离,在高盐废水资源回收、酸碱分离、有机酸回收等众多细分领域有极好的应用前景,并且被认为是零排放关键技术。

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高盐废水处理
 

高盐废水的处理问题,越来越成为必须解决的环境难题,严重制约着石油化工、生物制药、食品发酵、催化剂合成、碳纤维生产等工业生产。高盐废水难以生化降解,反渗透膜法通常只能浓缩到盐浓度5~8%,而采取热法蒸发成本较高,因此,当前尚缺乏经济可行的高盐废水处理办法。大量高盐废水的排放可能造成沙漠、土壤、地下水污染严重。双极膜电渗析技术可以实现盐水的直接分解成酸碱实现资源化回用,投资成本仅仅为热法的30%,运行成本仅为热法的10%,是一种经济可行,易于操作维护,安全可靠的浓盐处理技术,对真正实现零排放有着重要意义。


 

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