工業(yè)廢水新技術(shù)——介電電泳
在企業(yè)的污水排放口安裝一個設(shè)備，污水中的各種廢棄物從設(shè)備中經(jīng)過時會神奇地各就各位，可以分類處理，而污水實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。這個設(shè)備就是神奇的介電電泳技術(shù)在膜分離領(lǐng)域放大應(yīng)用的產(chǎn)物。
今年8月，在呼和浩特留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)園中，內(nèi)蒙古介電電泳應(yīng)用技術(shù)研究院把介電電泳技術(shù)與滲透膜分離工藝相結(jié)合，將介電電泳技術(shù)在膜分離領(lǐng)域進(jìn)行了首次產(chǎn)業(yè)化放大應(yīng)用。此項成果可應(yīng)用于處理多種高濃度、難分離的毒害廢水，特別是我區(qū)稀土工業(yè)廢水的處理，使我區(qū)廢水處理技術(shù)得到較大提高。該技術(shù)還可運用于我區(qū)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(yè)領(lǐng)域。
以稀土工業(yè)廢水處理為例，這一裝置使廢水中的極細(xì)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(zhì)與膜面接觸的機(jī)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(chǎn)生的廢水中的高濃度氯化銨分離并富集，使廢水達(dá)標(biāo)后為稀土工業(yè)循環(huán)利用，而且通過電解工藝和太陽能反應(yīng)器成功進(jìn)行鹽酸和氨水的回收，并還原為稀土工業(yè)的生產(chǎn)原料達(dá)到循環(huán)使用，還可以通過燃料電池的使用將能源回收補(bǔ)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(jīng)過該工藝處理后，生成的鹽酸和氨水可實現(xiàn)利潤11萬元。這不僅達(dá)到了我國的廢水處理與處置減量化、穩(wěn)定化和無害化的目標(biāo);嚴(yán)格控制了稀土工業(yè)廢水中的重金屬和有毒有害物質(zhì)含量;在安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的前提下，回收和利用了廢水、廢氣中的能源和資源，實現(xiàn)廢水、廢氣的處理和綜合利用，達(dá)到節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。
介電電泳(Di“1““t“″Ph″“““i“，簡稱DEP)技術(shù)，是世界上的高端前沿技術(shù)，日本、美國和中國臺灣地區(qū)已成功進(jìn)行了生物醫(yī)學(xué)工業(yè)方面的微應(yīng)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(chǎn)生的側(cè)向移動。由于任何材質(zhì)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(qiáng)或者更弱的電場強(qiáng)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(chǎn)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(xiàn)在正在使用的分離技術(shù)相比，不但具有對不同微粒、離子的高選擇性精細(xì)識別與分離能力，而且還具有對不同的微粒、離子進(jìn)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(xué)歸國的杜飛博士帶領(lǐng)他的團(tuán)隊在呼和浩特留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)園進(jìn)行自主知識產(chǎn)權(quán)的介電電泳放大應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化實踐，把介電電泳應(yīng)用于膜分離領(lǐng)域，研制出了介電電泳膜組件，適用于現(xiàn)有技術(shù)難以處理的工業(yè)廢水等各種液體的分離和過濾處理。較之現(xiàn)在使用的傳統(tǒng)廢水處理膜分離組件，此技術(shù)將膜的穩(wěn)定通量提高2倍以上，分離效率提高3倍以上，節(jié)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(yè)廢水處理過程中的曝氣裝置和反復(fù)沖洗環(huán)節(jié)，避免了傳統(tǒng)裝置運行過程中發(fā)生的膜污染和廢水預(yù)處理要求過高的弊端。該技術(shù)成果已完成了中試和20噸級產(chǎn)業(yè)化裝置的試制，已獲得4項國家發(fā)明專利，不但可以運用于稀土工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等水處理領(lǐng)域，還可應(yīng)用于醫(yī)療、醫(yī)藥、新材料、生物、生命科學(xué)等諸多新技術(shù)領(lǐng)域。
運用介電電泳技術(shù)與滲透膜分離工藝相結(jié)合的方法來進(jìn)行廢水循環(huán)利用處理，實現(xiàn)了廢水處理處置方面的技術(shù)創(chuàng)新和科技進(jìn)步，充分發(fā)揮了設(shè)施的投資和運行效益，是適合我國國情、符合內(nèi)蒙古自治區(qū)特點的廢水處理處置新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備。如果此項新技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，將提高我區(qū)工礦企業(yè)的工業(yè)廢水處理與處置水平，進(jìn)一步保護(hù)和改善我區(qū)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)我區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，一個更加潔凈的內(nèi)蒙古指日可待。
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