河南新乡一家化工厂的河南车间里,三台电渗析设备并排立着,大型电渗每台占地不到两平方米,析设日处理高盐废水却能达到800吨。河南这个数字放在十年前,大型电渗得用半个厂房才装得下。析设
电渗析这东西,河南原理说起来不复杂。大型电渗阴阳离子交换膜交替排列,析设加上直流电场,河南盐分就被“拽”出来了。大型电渗但真正把设备做小、析设做稳、河南做便宜,大型电渗河南几家厂子花了将近十五年。析设郑州一家环保公司的技术负责人老周跟我聊过,2010年他们做的第一台设备,膜堆压紧装置用的是手动螺杆,操作工得拿扳手一圈一圈拧,拧不匀就漏。现在呢,液压自动压紧,一个人在中控室点一下就行。
河南做电渗析设备的企业,主要集中在郑州、新乡、洛阳三地。新乡偏重膜材料,郑州偏重整机集成,洛阳有几家做电源控制的。这种分工不是谁规划的,是市场自己长出来的。新乡那边原来有家做离子交换树脂的国企,改制后技术骨干散出来,带出了一批膜材料小厂。郑州的整机厂起初是买新乡的膜,后来自己也开始做膜堆组装,成本就下来了。
我见过一台正在运行的大型设备,膜堆面积单张做到0.8平方米,一个膜堆里叠了400张膜。什么概念?展开来铺平,接近一个标准篮球场的面积。但压紧后就是个长方体,长宽高大概1.2米、0.8米、1.5米。旁边配的直流电源柜比膜堆还大些,因为要输出几千安培的电流。
耗电是用户最关心的。处理一吨含盐量3000毫克每升的废水,吨水电耗大概在1.5到2.5度之间,看进水盐度和目标脱盐率。这个水平跟反渗透比,高盐段有优势,低盐段反而费电。所以河南这几家厂子现在主推“电渗析+反渗透”组合工艺,电渗析先把盐从8000降到2000,反渗透再接过去。比纯反渗透省电,比纯电渗析出水稳定。
有个细节挺有意思。河南设备的外壳,早些年用碳钢喷漆,用两年就锈。现在基本换成玻璃钢或者PVC包覆,贵是贵了点,但沿海客户认。福建一个做海产品加工的客户,之前买过别省的设备,膜堆压紧板锈穿了,盐水漏进电极室,整堆膜报废。后来换河南的,用了三年没出大毛病。
行业里有个说法,电渗析是“老技术、新市场”。技术原理上世纪五十年代就有了,但真正在工业废水零排放领域大规模用,是最近七八年的事。河南这几家厂子赶上了,靠的是反应快、改型快。客户说进水COD高,膜容易堵,他们下个月就能拿出抗污染膜堆方案。客户说场地窄,他们就把膜堆立起来放,管路重新走。
当然问题也有。国产膜的选择性跟日本、德国比还有差距,尤其是单价膜。一价离子选择性膜,进口的能用五年,国产的三年左右性能就衰减明显。但价格差三倍,很多客户算完账还是选国产。老周说他们现在跟郑州大学材料学院合作,在试一种涂层改性膜,实验室数据不错,中试还没跑完。
设备大型化不是简单放大尺寸。膜堆越大,布水均匀性越难保证。水流在膜堆里走,边缘和中心的流速差个百分之十几,浓差极化就出来了,局部结垢。河南有家厂子想了个土办法,在隔板里加导流条,把流道做成蛇形,硬是把0.8平方米膜堆的布水不均匀度压到5%以内。这办法不高级,但管用。
去年河南电渗析设备出货量大概在300台套左右,一半以上是吨位超过500吨每天的。客户集中在化工、冶金、印染三个行业。有个做粘胶纤维的厂子,上了四套设备回收半纤维素,一年省下的废水处理费够买两套新设备。这种账算得过来,市场就起来了。
写这些不是给河南设备唱赞歌。进口设备在稳定性上确实还有优势,尤其是高压高盐工况。但河南厂子的迭代速度,进口品牌跟不上。一个改型从图纸到客户现场,最快三周。进口品牌走流程都不止三周。
电渗析设备在河南的产业聚集,说白了就是“需求逼出来的”。河南本身化工、食品、冶金企业多,废水处理压力大,本地设备厂离客户近,改得快。加上郑州交通方便,发货到全国都不算远。这种地理优势,别的地方复制不了。