介電電泳—后起之秀開辟水處理新方向
2011年中國水博覽會暨中國國際膜與水處理技術及裝備展覽會已開幕,以膜為主的各種技術和產品紛紛亮相。眾所周知,膜的易受污染性制約著膜在水處理行業的發展,筆者經過對多家企業走訪,了解到這些企業大部分都對膜表面進行改性以提高抗污染能力。但唯獨內蒙古介電電泳環境技術研究有限公司是以其自主創新技術——介電電泳技術應用到膜分離工藝達到降低膜污染的目的。筆者帶著無限好奇來到內蒙古介電電泳環境技術研究有限公司的展位,對其副院長CTO王冰先生進行了專訪。
谷騰環保網:王院長,您好,介電電泳技術以前沒怎么聽說過,對介電電泳這一理論也不甚了解,您能講解一下嗎?
王冰:介電電泳是在交流電的作用下產生空間分布不均勻的電場,在電場中的物質會受到介質電泳力的作用,產生泳動,可以達到粒子分離的目的。這一技術不太好理解,目前國內沒有專門的這個學科,相關的基礎理論和應用研究也較少。
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內蒙古介電電泳環境技術研究有限公司副院長CTO王冰
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谷騰環保網:您們能講一下介電電泳技術的發展歷程嗎?
王冰:這種技術70年代定義于美國,這三四十年歐美很多知名的研究所或研究機構對其進行理論和放大應用的研究。我們的技術團隊是1999年在德國組建并開始介電電泳放大應用的獨立研發,去年被引進國內轉化應用技術,到目前為止,我們是全國乃至全球唯一一家能把介電電泳放大應用技術做到產業化的企業。
谷騰環保網:此技術在哪些領域里有應用?有哪些成果?
王冰:此技術在環保、能源、生物、礦產、醫療、納米和物質回收等領域都有產業化的應用。到目前為止,已擁有自主知識產權專利技術14項,其中發明專利7項;國際專利1項,并成功將所研發的產業化技術應用于貴金屬分離及工業高濃度廢水零排放循環利用。
谷騰環保網:此技術在水處理中起怎樣的作用?
王冰:我們在水處理的應用主要有兩方面,一個是與膜技術的結合應用,一個是預處理包括沉降方面的應用。現有的膜技術有這么幾個問題,一個是不能連續作業,需要停機沖洗;再一個是需要不斷的曝氣沖刷膜表面防治污染物的沉積,對入水預處理的要求比較高。我們把介電電泳技術應用到平板膜或卷式膜的工藝中,我們的平板膜或卷式膜是空心的,在中間裝有由我們自己研發的耐腐蝕電極,采用我們自主開發的DEP專用電源,在膜的表面會形成一個不均勻電場,使污染物質與膜表面保持一定的距離,這樣我們就不需要曝氣和停機沖洗了。在膜生物反應器中運用此技術,節能在150倍以上,出水效率提高4-6倍,運行費用是常規反沖洗的2/5。此技術可以和超濾膜、納濾及反滲透膜都可以結合使用。
谷騰環保網:我剛才在企業簡介上看到,這個技術在稀土行業有很好的應用,你能給我們介紹一下嗎?
王冰:內蒙的稀土礦是聞名全球的,但在稀土的分離萃取中產生的高濃度氯化銨廢水,很難處理,對環境的危害也是相當大的。我們公司自主研發的專利產品——“稀土工業氯化銨廢水回收利用工藝”就是將介電電泳技術(DEP)和膜分離技術有機的結合在一起,不僅可使廢水達標排放甚至為工業所用,還能實現物質和能源的回收。
此工藝主要有三個部分:固液分離段,離子選擇分離段,物質和能源回收段。
在固液分離段,廢水首先進入DEP沉降設備,此設備除了在輸入系統的革新設計以使沉降達到最大的使用效率外,介電電泳技術的使用使得該設備的微粒處理范圍增大到的10微米并且解決了沉降板口的微粒紊流堆積的傳統問題。出水在進入DEP微濾設備,介電電泳技術在這個工藝中的使用不僅將微濾中不可避免的堵膜現象減少甚至于消除,而且與常規方法相比,更節能,更方便。針對氯化銨廢水中可能含有的煤油乳化物,我們設計了DEP-DEEP-BED微濾設備,通過微濾膜的使用,在介電電泳力的作用下,煤油可被富集并提取。
隨后,廢水進入離子選擇分離段—DEP納濾,此段主要把介電電泳和納濾膜技術有機的結合起來,在電場作用下,將結晶體移離膜表面,防止膜堵塞。通過這一設計,不僅出水可回用,而且氯化銨還能被濃縮分離出來。
最后,通過離子交換膜電解槽、太陽能反應堆和燃料電池,可實現鹽酸、氨水和能源的回收。
總的來說,每處理一噸廢水的成本為40元。以日處理量為1600噸,還有100克每升的氯化銨計,經本工藝處理,生成的鹽酸和氨水市場凈利潤可達約11萬元。
谷騰環保網:介電電泳技術目前已放大應用到哪些行業的水處理?
王冰:我們這一技術在國外運用的比較多,現在正在逐步開拓國內市場。在市政污水、化工、制藥及稀土等領域都有成功案例。
謝謝王院長接受我們的專訪,希望介電電泳技術能得到越來越多的人的關注。

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