目前國內煤化工、電廠(chǎng)、冶金、鋼鐵、石化等行業(yè)超低排放、零排放的火熱程度依舊。 在這些領(lǐng)域中，末端的高鹽廢水處理，依舊是企業(yè)最頭疼的環(huán)節。

這些年零排放組合工藝越來(lái)越成熟，盡管可選的配套工藝繁多，但是總結歸納下來(lái)，末端高鹽廢水處理系統主要含以下幾個(gè)單元：

有效地控制投資成本、運行成本、提高系統的運行穩定性往往是大多數企業(yè)追求的首要目標，目前又多了一個(gè)鹽硝等無(wú)機鹽產(chǎn)品的處置問(wèn)題。
危廢、固廢處理費用非常高，而且這兩年由此造成的生產(chǎn)安全、環(huán)境事故非常多。對企業(yè)而言，它寄希望調整工藝，從源頭盡量避免含鹽廢水的產(chǎn)生?；蛘吒啕}廢水處理后，最終得到的純度較高可外售處理的無(wú)機鹽。
在目前這種大環(huán)境背景下，在1000+萬(wàn)噸每年無(wú)處安放的廢鹽驅動(dòng)下，雙極膜電滲析技術(shù)火了。
01-雙極膜電滲析---基本信息
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，雙極膜電滲析技術(shù)是電滲析技術(shù)中的一種，核心取決于膜性能的功能化。雙極膜的基本介紹請詳見(jiàn)往期文章（點(diǎn)擊了解）。
針對于高鹽廢水，雙極膜技術(shù)可以將對應的無(wú)機鹽轉化成酸和堿，比如說(shuō)：硫酸鈉廢水，可以轉化成硫酸、氫氧化鈉；氯化鈉廢水，可以轉化成HCl、NaOH。
目前零排放工藝總包里能看到越來(lái)越多的雙極膜工藝技術(shù)配套。對于最終用戶(hù)來(lái)說(shuō)，它解決了末端廢鹽的處理問(wèn)題，可產(chǎn)生一定經(jīng)濟效益的堿和酸，可有效實(shí)現含鹽廢水資源化循環(huán)經(jīng)濟。對于總包公司而言，可以提供更加創(chuàng )新穩定的耦合工藝包，在同質(zhì)化競爭嚴重的某些系統，有足夠的亮點(diǎn)抓住用戶(hù)的眼球。
雙極膜技術(shù)在國內的發(fā)展日益成熟，據了解已有好幾億的市場(chǎng)項目應用案例，像常規的氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉、氯化銨、氯化鉀等在國內均已有實(shí)際的應用案例。
02-雙極膜電滲析---進(jìn)出水水質(zhì)
雙極膜電滲析系統進(jìn)水水質(zhì)主要考慮以下幾點(diǎn)：
1. 基于雙極膜的基本原理，雙極膜只適用于Li、Na、K、銨等一價(jià)鹽系統；
2. 對鹽濃度要求：1.5N-2.5N濃度最佳（以濃度當量計）；
3. 二價(jià)及二價(jià)以上陽(yáng)離子總量：＜1ppm（越低越好，技術(shù)活）；
4. 油、表面活性劑總量＜2ppm（越低越好），有機溶劑類(lèi)別及含量需要詢(xún)問(wèn)廠(chǎng)家。
5. 硅含量＜200ppm，TSS類(lèi)指標＜0.1ppm。
雙極膜電滲析系統出水水質(zhì)情況：
1. 如果進(jìn)水是混鹽，那出水得到的就是混酸或混堿，如進(jìn)水為氯化鈉和硫酸鈉混合廢水，則得到的堿是氫氧化鈉，酸是硫酸和鹽酸混酸，離子占比與進(jìn)水離子占比相近。
2. 出水酸濃度：0.5N-3N可調，1N-2N經(jīng)濟性最優(yōu)，其中氧化性較強的酸除外，濃度有限制。
3. 出水堿濃度：0.5N-3N可調，1N-2N經(jīng)濟性最優(yōu)。
4. 系統出水酸、堿純度：酸堿中均會(huì )含有少量的鹽，據廠(chǎng)家反饋，一般有0-1g/L左右的鹽（與進(jìn)水鹽濃度、出水酸堿濃度等有關(guān)）。
03-雙極膜電滲析---噸水能耗
雙極膜電滲析的系統相對簡(jiǎn)單，系統能耗主要由整流器、動(dòng)設備組成。以下是常規雙極膜系統簡(jiǎn)易流程圖。

雙極膜系統，大部分是整流器的能耗，動(dòng)設備的占比相對非常小。針對于目前國內的運行數據反饋，以硫酸鈉15%為例： 雙極膜系統生產(chǎn)1KG氫氧化鈉，運行能耗約為1.5-2.2kWh，折算到硫酸鈉進(jìn)水，噸水能耗約127-186kWh，電費以0.6元/度估算，則噸水處理能耗約76-112元，或生產(chǎn)1t氫氧化鈉能耗費用約900-1300元 。
以氯化鈉15%為例：雙極膜系統生產(chǎn)1KG氫氧化鈉，運行能耗約為1.3-1.8kWh，折算到氯化鈉進(jìn)水，噸水能耗約133-185kWh，電費以0.6元/度估算，則噸水處理能耗約80-111元，或生產(chǎn)1t氫氧化鈉能耗費用約780-1100元。
電滲析系統是電驅動(dòng)的原理，離子遷離產(chǎn)生電流形成回路，在不考慮其他因素的影響下，所需處理離子含量越多，則能耗越高。很明顯，生產(chǎn)1KG氫氧化鉀能耗要遠遠低于生產(chǎn)1KG氫氧化鈉。同樣的原理，折算到進(jìn)水各類(lèi)一價(jià)無(wú)機鹽廢水系統，硫酸鹽、硝酸鹽、氯化鹽等系統，噸水處理能耗也會(huì )有明顯的差異。
基于雙極膜的原理，單個(gè)工藝單元的噸水處理能耗要比常規的膜處理工藝高很多。但整體個(gè)工藝包而言，雙極膜系統用相對較低的能耗生產(chǎn)得到了附加值較高的堿，解決高鹽廢水處理問(wèn)題，這樣的創(chuàng )新工藝思路往往更能引起客戶(hù)的興趣。
04-雙極膜電滲析---投資
在全工藝包中，提單個(gè)工藝的投資不一定看出這個(gè)工藝是否必要，但是大致可以表明這個(gè)工藝核心程度。目前投資方面確實(shí)是限制雙極膜技術(shù)快速發(fā)展的一個(gè)重要原因。
雙極膜系統的投資主要體現在設備上，其中核心的膜材料費用占絕大部分。國產(chǎn)雙極膜的生產(chǎn)廠(chǎng)家不多，應用規模有限。國內大型雙極膜系統應用主要以進(jìn)口品牌為主。
雙極膜有附加值，弱點(diǎn)主要體現在一次性投資上，到底雙極膜電滲析的系統投資多高？同樣以15%的硫酸鈉廢水測算，鹽分完全轉化為對應的酸和堿，雙極膜系統噸水投資預計250-450萬(wàn)左右（廠(chǎng)商提供，僅供參考）。
目前具有生產(chǎn)、加工型的電滲析廠(chǎng)商常規考慮進(jìn)口核心雙極膜膜材料，其它配件自主研發(fā)、生產(chǎn)、配套，雙極膜電滲析系統在成套、設計、安裝等方面綜合要求非常高。
性能阻礙著(zhù)國產(chǎn)雙極膜品牌的快速發(fā)展，投資阻礙著(zhù)進(jìn)口雙極膜品牌的快速發(fā)展。其實(shí)很容易理解，多數的產(chǎn)品都會(huì )有這么一個(gè)過(guò)程，最終會(huì )走向一個(gè)平衡。
05-雙極膜電滲析---問(wèn)題
問(wèn)題1：系統出水是稀酸、稀堿 。使用的方式1. 酸堿直接回用；2. 酸堿廠(chǎng)區勾兌使用；3. 再次濃縮后使用。如果酸堿回用濃度超過(guò)4N（4個(gè)當量），則需要采用蒸發(fā)的方式處理，雙極膜系統經(jīng)濟性降低。
問(wèn)題2：系統一次性投資略高 。一方面目前因為膜材料為進(jìn)口；另一方面由于雙極膜的功能化作用，能轉化成酸和堿。這種情況下，需要國產(chǎn)雙極膜廠(chǎng)家進(jìn)一步提高膜性能，其次是降低膜生產(chǎn)成本。
問(wèn)題3：膜的運行成本略高 。雙極膜就目前國內使用情況而言，平均使用壽命僅2-3年，在問(wèn)題2的基礎上，不難理解。
從目前市場(chǎng)需求反饋來(lái)看，這些都沒(méi)造成嚴重的影響，雙極膜技術(shù)應用依舊如火如荼；從長(cháng)遠來(lái)看，雙極膜的應用更加是一個(gè)趨勢。
06-雙極膜電滲析---結束語(yǔ)
不難發(fā)現，雙極膜技術(shù)和蒸發(fā)結晶技術(shù)定位存在明顯的差異，彼此都有自己的不可替代性。無(wú)非后續在同樣的需求市場(chǎng)下，會(huì )有一個(gè)占比分布的情形。
盡管目前MVR等蒸發(fā)結晶工藝主導超低排放、零排放市場(chǎng)，毋庸置疑，雙極膜電滲析技術(shù)將會(huì )擁有一片天地，因為現在它現在已經(jīng)開(kāi)始展露鋒芒。