神奇的介电电泳技术
- 发布时间：2012/12/20 17:15:32
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在企业的污水排放口安装一个设备，污水中的各种废弃物从设备中经过时会神奇地各就各位，可以分类处理，而污水实现达标排放。这个设备就是神奇的介电电泳技术在膜分离领域放大应用的产物。
在呼和浩特留学人员创业园中，内蒙古介电电泳应用技术研究院把介电电泳技术与渗透膜分离工艺相结合，将介电电泳技术在膜分离领域进行了产业化放大应用。此项成果可应用于处理多种高浓度、难分离的毒害废水，特别是我区（内蒙古自治区，下同）稀土工业废水的处理，使我区废水处理技术得到较大提高。该技术还可运用于我区贫矿提纯，有色金属回收，原油提纯、废油回收与提纯等诸多工业领域。
以稀土工业废水处理为例，这一装置使废水中的极细小固体颗粒物和高浓度离子与膜面始终保持一定距离，大大减少有害物质与膜面接触的机会，以避免膜表面的污染，提高水流通过量;该工艺不仅将稀土萃取过程产生的废水中的高浓度氯化铵分离并富集，使废水达标后为稀土工业循环利用，而且通过电解工艺和太阳能反应器成功进行盐酸和氨水的回收，并还原为稀土工业的生产原料达到循环使用，还可以通过燃料电池的使用将能源回收补充;以处理1吨废水的成本为40元、日处理量为1600吨、含有100g/L的氯化铵来计算，经过该工艺处理后，生成的盐酸和氨水可实现利润11万元。这不仅达到了我国的废水处理与处置减量化、稳定化和无害化的目标;严格控制了稀土工业废水中的重金属和有毒有害物质含量;在安全、环保和经济的前提下，回收和利用了废水、废气中的能源和资源，实现废水、废气的处理和综合利用，达到节能减排和发展循环经济的目的。
介电电泳（简称DEP）技术，是世界上的前沿技术，日本、美国和中国台湾地区已成功进行了生物医学工业方面的微应用。其原理是:本身不带电的中性微粒由于介电电泳力的作用在不均匀的电场中产生的侧向移动。由于任何材质的微粒都有一定的介电特性，即使本身不带电的中性微粒在外界电场作用下，也会受不同程度的“推力”和“拉力”，因此，这些微粒会被移动到更强或者更弱的电场强度方向。如果外加电场的空间分布是不均匀的，中性微粒就会产生不同程度的漂移运动。介电电泳具有高选择和可控的特性，与现在正在使用的分离技术相比，不但具有对不同微粒、离子的高选择性精细识别与分离能力，而且还具有对不同的微粒、离子进行捕获、富集与搭建功能。
依托介电电泳的这些特性，从德国留学归国的杜飞博士带领他的团队在呼和浩特留学人员创业园进行自主知识产权的介电电泳放大应用产业化实践，把介电电泳应用于膜分离领域，研制出了介电电泳膜组件，适用于现有技术难以处理的工业废水等各种液体的分离和过滤处理。较之现在使用的传统废水处理膜分离组件，此技术将膜的稳定通量提高2倍以上，分离效率提高3倍以上，节能100倍，可直接用于高浓度、多成分、高粘度液体的分离，省去了工业废水处理过程中的曝气装置和反复冲洗环节，避免了传统装置运行过程中发生的膜污染和废水预处理要求过高的弊端。该技术成果已完成了中试和20吨级产业化装置的试制，已获得4项国家发明，不但可以运用于稀土工业、化学工业等水处理领域，还可应用于医疗、医药、新材料、生物、生命科学等诸多新技术领域。
运用介电电泳技术与渗透膜分离工艺相结合的方法来进行废水循环利用处理，实现了废水处理处置方面的技术创新和科技进步，充分发挥了设施的投资和运行效益，是适合我国国情、符合内蒙古自治区特点的废水处理处置新技术、新工艺和新设备。如果此项新技术得到广泛应用，将提高我区工矿企业的工业废水处理与处置水平，进一步保护和改善我区生态环境，促进我区经济、社会、环境的可持续发展，一个更加洁净的内蒙古指日可待。