碧盾PTFE中空纤维膜破解高浓度氨氮废水处理和天然气净化难题
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在这其中，高氨氮废水的净化一直是世界性的难题。氨氮废水来源甚广且排放量大，如石油、化工、制药、化肥、冶炼、食品、焦化、垃圾填埋场等均可以产生大量高浓度氨氮废水。大量氨氮废水排入水体不仅引起水体营养化、造成水体黑臭，而且将增加给水处理的难度和成本，甚至对人群及生物产生毒害作用。因此，有效地处理高氨氮废水是当前环境保护和绿色高质量发展的重要课题。
PTFE中空纤维膜（简称PTFE膜）脱氨氮替代传统工艺，降本增效实现 CO2 大幅减排
传统高氨氮废水处理工艺有：生物法、吹脱汽提法、化学沉淀法、折点氯化法等，在实际应用中普遍存在氨氮处理浓度受限、运行费用高、能耗高、二次污染、性能不稳定等问题。
PTFE膜脱氨工艺为吸收、膜分离相结合的一种新技术，该项技术的出现，很好地解决了传统工艺的弱点。PTFE膜脱氨技术工艺原理上与吹脱类似，首先调节废水pH使其中绝大部分氨变成游离氨，同时采用硫酸等做吸收剂吸收从废水中游离出来的氨以实现脱氨。
但与吹脱相比，PTFE膜脱氨微观上将吹脱塔、吸收塔集于一体，故在外形上更加小型化；PTFE膜脱氨吹脱、吸收同时进行，且PTFE脱氨膜相对更加密闭，亦无需鼓入空气，相较吹脱无二次污染；PTFE膜脱氨在低压下进行，无需鼓风机等耗电设备，较吹脱节能明显。以吹脱塔3个37kW·h鼓风机为例, PTFE膜脱氨氮工艺不用鼓风机而减少的电耗可实现255吨CO2/年的减排。（按中国电力平均碳排放水平 0.92kg/kW·h, 装置按年工作2500小时计算）。
图：PTFE膜脱氨与传统技术的对比
PTFE脱氨氮膜的高效能源于PTFE材料的优异性能。PTFE被称为“塑料王”，通常用于不粘锅涂层材料，其表面能低，不易污染和结垢，化学稳定性佳，耐强酸和强碱，且有很好的耐温性和机械性能。与常用疏水膜材料如PP (聚丙烯）和PVDF（聚偏氟乙稀）等相比，疏水性，竞争优势明显。
此外，由于PTFE材料本身强疏水、高强度、耐腐蚀、抗污染，PTFE膜因此也具有了使用寿命长、抗污染性强、可清洗再生等特点。这些都使得PTFE膜成为脱氨氮领域一股不可忽略的新势力。
PTFE膜净化天然气，成为实现海上平台CCUS的关键技术
除了在脱氨氮领域成效显著，PTFE膜还被创新性地应用在净化天然气领域，并成为海上平台CCUS的关键技术。
图：PTFE膜脱氨氮和净化天然气的原理图
CCUS即Carbon Capture，Utilization and Storage（二氧化碳捕集、利用与封存），是指将二氧化碳大型排放源所排放的二氧化碳进行捕集、压缩后输送并封存，或进行工业应用（如食品加工、离岸驱油及生产化学产品）以避免其排放到大气中的一种技术。发展应用CCUS技术不仅有望为其实现碳减排目标提供更多可能性，而且还能够为行业发展开拓更广阔的空间。
具体而言，在深海天然气开采领域，如果能在深海天然气开采平台上实现天然气脱CO2，可较方便和经济地将分离出来的CO2注入海底或地层用于石油驱采，在高压状态下，CO2以半固半液的超临界态封存在海底或地层。但常规的天然气脱CO2工艺使用吸收塔，塔太高太大无法安装在海上平台。PTFE膜净化天然气工艺装置的尺寸是吸收塔尺寸的五分之一到二十分之一，同时膜组件可以横布，装置高度大幅降低，可实现海上平台安装与运行。
图：PTFE膜净化天然气工艺与传统工艺
PTFE膜发展历史
1938 年发现 PTFE 树脂。 PTFE 树脂是所有氟塑料中用量的一种， 可作为机械工业的摩擦材料、 化学工业的防腐材料， 电气工业绝缘材料、 高分子材料等很多领域。>
PTFE 分离膜是近几十年内发展起来的新型膜材料，因为其具有优异的化学稳定性、热稳定性， 被认为在环境领域和电子方面有广阔的应用前景。PTFE 材料具有很好的化学惰性，但其“不溶不熔”的特点给膜的制备过程带来极大的困难。20 世纪 60 年代，美国公司采用单向拉伸法制备出PTFE平板微孔膜，但此法在膜孔径、孔隙率及强度控制上存在一定缺陷 。大连化学物理研究所在2010年开始PTFE中空纤维膜的开发，目前已开发了具有自主知识产权的系列PTFE中空纤维膜产品，发表学术论文10余篇，申请发明近10项，曾荣获中国膜工业协会科学技术奖一等奖、IChemE (英国化学工程师学会) Malaysia Awards for Oil and Gas Award和IChemE Global Awards with Highly Commended Research Project Award，在国内外受到广泛关注和认可。开发的PTFE脱氨氮膜技术成功应用于中高浓度氨氮废水脱除处理项目，完成国际上首套将PTFE中空纤维膜接触器技术应用高氨氮废水处理领域的工业案例, 包括中国科学网，中国科技网，，经济参考和中国化工报等40多家媒体进行了报道。