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)（內(nèi)蒙古自治區(qū)，下同）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)原料達到循環(huán)使用，還可以通過燃料電池的使用將能源回收補充;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，達到節(jié)能減排和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的目的。
介電電泳(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或者更弱的電場強度方向。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識別與分離能力，而且還具有對不同的微粒、離子進行捕獲、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)他的團隊在呼和浩特留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)園進行自主知識產(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，進一步保護和改善我區(qū)生態(tài)環(huán)境，促進我區(qū)經(jīng)濟、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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