進水(shui)要求(qiu)、噸水(shui)能耗、產(chan)品純度等往往是雙極膜電滲析系統核心考慮的因素。

工(gong)藝有時候是死的，但設計是相(xiang)對是靈活的。

01 工業高鹽廢(fei)水(shui)系統(tong)

雙極(ji)膜的(de)使用，很(hen)多(duo)人對進水(shui)要(yao)求會有(you)一(yi)個定(ding)性的(de)理解，其(qi)中進水(shui)水(shui)質中二(er)價(jia)(jia)及(ji)二(er)價(jia)(jia)以上陽離(li)子含(han)量需(xu)要(yao)基本去除(chu)，否則(ze)不可行。其(qi)實也并非(fei)如(ru)(ru)此，比(bi)如(ru)(ru)有(you)色行業有(you)些項目，其(qi)系統如(ru)(ru)下：

上述系統(tong)項目(mu)需(xu)求主要是回收銅、鋅，盡可能(neng)去除系統(tong)內的(de)F、Cl，只要控制終點鹽室(shi)中(zhong)的(de)pH，即可以(yi)避免金屬(shu)離(li)子形成氫氧化物沉淀，從(cong)而確保雙(shuang)極膜(mo)系統(tong)在此條件下的(de)運(yun)行(xing)穩(wen)定(ding)性。

工(gong)業高(gao)鹽(yan)廢水lingpaifang系統(tong)中，最終走工(gong)業無機鹽(yan)副(fu)產品的(de)思(si)路(lu)很多時候業主也不太(tai)認可，可大部分時候他(ta)們又無備選(xuan)方(fang)案可選(xuan)。雙極膜的(de)出現則給他(ta)們帶來了新思(si)路(lu)，這兩年有非常多的(de)應用案例(li)落地，在這些案例(li)中，大部分都(dou)是納(na)濾分鹽(yan)后，納(na)濾產水氯化鈉(na)部分進行雙極膜電滲析，轉化成(cheng)鹽(yan)酸和氫(qing)氧化鈉(na)。

如果廢(fei)水是(shi)氯化(hua)鈉(na)和(he)硫酸(suan)鈉(na)的混合物，雙極膜電滲析(xi)出(chu)水堿液(ye)為氫氧化(hua)鈉(na)，酸(suan)液(ye)為鹽酸(suan)和(he)硫酸(suan)混合物，而且這一結(jie)果貌似(si)我們在不改變(bian)進水的條件下，無法改變(bian)系統(tong)的出(chu)水。而顏海洋“In-Situ Combination of Bipolar Membrane Electrodialysis with Monovalent Selective Anion-Exchange Membrane for the Valorization of Mixed Salts into Relatively High-Purity Monoprotic and Diprotic Acids"一文中則分享了(le)一種思路：

02 碳酸(suan)鹽與易結(jie)晶(jing)物(wu)料系統

廢水中(zhong)若(ruo)含有大量碳(tan)酸(suan)(suan)根，一(yi)般不建(jian)議進入雙極(ji)膜(mo)電滲(shen)析系統(tong)，因為系統(tong)中(zhong)碳(tan)酸(suan)(suan)根會(hui)結(jie)合H+產生二氧化碳(tan)氣泡(pao)，影(ying)響運行，容易造成燒膜(mo)。

某一溶液由(you)有(you)機酸鹽和碳酸鈉組成，傳統工藝主要采用連(lian)續離交工藝生成有(you)機酸產品，實際生產面(mian)臨兩(liang)個(ge)問題：1. 連(lian)續離交需(xu)要考慮離交廢水處(chu)理，且大量副產的無(wu)機鹽需(xu)要處(chu)理；2. 連(lian)續離交過程中排氣量大，影響設備處(chu)理能力和效(xiao)果(guo)。

改造工藝則采用雙極膜電滲析，過程中控制鹽室的pH，控制碳酸根僅僅轉化為碳酸氫根，可以有效降低離交的負荷。其次工藝還可繼續延伸，當碳酸鈉轉化為tansuanqingna時，它被剝離出系統，tansuanqingna而又可以分解成碳酸鈉(na)和二氧化碳，再進雙極膜。

現在有(you)(you)機(ji)鹽(yan)產品的(de)雙(shuang)極膜(mo)清潔生產案例應用越來越多(duo)，其中溶(rong)液組成和性質具有(you)(you)特殊性的(de)類似系統不少，過程中需要控(kong)制核心工藝參數。

比如(ru)酒石(shi)酸鈉(na)的(de)雙極膜系(xi)(xi)統(tong)，在30℃條件下(xia)，酒石(shi)酸溶(rong)解(jie)(jie)度(du)為(wei)156g，酒石(shi)酸一(yi)(yi)鈉(na)為(wei)11g，酒石(shi)酸二(er)鈉(na)為(wei)60.9g，顯然這個雙極膜系(xi)(xi)統(tong)，其核心的(de)點是酒石(shi)酸一(yi)(yi)鈉(na)的(de)溶(rong)解(jie)(jie)度(du)，系(xi)(xi)統(tong)可以(yi)考慮(lv)降低物料進水(shui)濃度(du)，或者控制系(xi)(xi)統(tong)的(de)轉化(hua)終點。

03 要求(qiu)高(gao)純(chun)度(du)的系(xi)統

高鹽廢水(shui)的(de)無機(ji)鹽資源(yuan)化(hua)做成(cheng)酸(suan)和堿(jian)，酸(suan)堿(jian)的(de)濃(nong)度(du)(du)、品(pin)質等會(hui)受到(dao)關(guan)注。有機(ji)鹽的(de)清(qing)潔生產過程，有機(ji)產品(pin)的(de)純(chun)度(du)(du)、酸(suan)堿(jian)液純(chun)度(du)(du)會(hui)受到(dao)關(guan)注。這個絕大(da)部(bu)分取決于雙極(ji)膜(mo)(mo)(mo)電滲析系統所配套的(de)雙極(ji)膜(mo)(mo)(mo)、陽膜(mo)(mo)(mo)、陰膜(mo)(mo)(mo)的(de)性(xing)能，其次它也受工藝設計的(de)產品(pin)濃(nong)度(du)(du)等工藝因素影響(xiang)。

以TPAOH的生產(chan)，除了常規的電(dian)解(jie)法，目前還有雙極膜電(dian)滲析工藝，可(ke)以兩(liang)隔室(shi)和三隔室(shi)。電(dian)解(jie)法存在膜的使用壽命、系統占(zhan)地和規模受限等問題，雙極膜電(dian)滲析則會遇到(dao)TPAOH純度的問題。

TPABr用傳統(tong)的(de)二隔室(shi)雙極膜工藝，產(chan)品要求轉化(hua)chedi，TPAOH產(chan)品中盡(jin)量不含Br，所以二隔室(shi)雙極膜工藝要求較高，實(shi)際(ji)工藝系統(tong)做出來(lai)的(de)TPAOH產(chan)品中含有800-1000ppm的(de)Br離子。

而(er)余杰(jie)的(de)(de)上述研究發現，基于(yu)結(jie)果原因的(de)(de)分析，他(ta)將雙極膜的(de)(de)組裝形(xing)式(shi)做(zuo)一些調(diao)整(zheng)，最終有效地(di)降低TPAOH產品中Br的(de)(de)含量（約(yue)400ppm）。

工業系統(tong)高鹽廢(fei)水(shui)資源化(hua)的(de)雙極膜(mo)電滲析應(ying)用(yong)，其變化(hua)的(de)形(xing)式(shi)相對單一。化(hua)工產(chan)品清潔生產(chan)系統(tong)雙極膜(mo)的(de)應(ying)用(yong)則比較多樣(yang)化(hua)，需(xu)要結合前端生產(chan)和客戶需(xu)求來進行(xing)設(she)計(ji)，這種往(wang)(wang)往(wang)(wang)最終能形(xing)成有(you)競(jing)爭力的(de)新的(de)生產(chan)工藝(yi)。