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宽温域多床型“瑞沣华”全国产连续电除盐膜块

成果类型:: 发明专利,实用新型专利,著作权,商标权,新技术

发布时间: 2025-05-25 19:06:27

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 何永君 | 2025-05-25 19:06:27

连续电除盐(EDI)技术是一种将电渗析和离子交换融合的先进技术,离子在离子交换膜、离子交换树脂和电场的联合作用下,实现定向迁移,完成水的深度除盐。依托该技术形成的连续电除盐膜块目前已成为电力、电子等行业制备高纯度工业用水的核心设备,但该膜块制造技术精密复杂,国内长期依赖进口,价格高昂、采购困难且售后不及时,给企业用水安全带来较大风险。我单位通过自行研发高性能连续电除盐膜块电极、离子交换膜,并同步进行流场模拟及结构优化设计,研制出了宽温域多床型全国产“瑞沣华”连续电除盐膜块。膜块所有零部件的供应链都为国内本土企业,实现了100%国产化,彻底解决了“卡脖子”问题。长期工业验证结果表明,全国产“瑞沣华”膜块产水电导率优于电力行业锅炉补给水标准,有力保证了企业生产安全。

本成果在技术上有四大创新点:开发了抗氧化性比常规的电极能提高50%的钛基涂层电极;研发了高抗氧化性钛基纳米材料改性阳离子交换膜;针对不同的水质,研发了混床型、分层床型和分离床型EDI膜块,有效提升了产品对各类水质的适用性,并形成了系列化和标准化。针对不同应用场景,研制出常温型和高温型的宽温域EDI膜块,常温型适用温度可达35℃,高温型适用温度可达75℃,拓宽了产品的可应用范围。本成果在应用推广上具有五大优势:产生水质全面优于国产品牌,与进口品牌相当,在某些水质条件下,优于进口品牌,解决了进口品牌“水土不服”的问题。本产品经铜川、河源、常熟等多家电厂两年多的工业应用验证,产水满足生产要求,设备运行稳定,具备了全面推广应用的条件。与国产其它品牌相比,产品价格相当,但供货周期短,售后服务好。与国产其它品牌相比,本产品的原材料及配件100%国内供应,解决了“卡脖子”问题,保障了供应链安全。本产品授权发明专利4项、实用新型6项,发表核心期刊论文1篇,成功注册“瑞沣华”商标,形成了完整的知识产权保护体系。

本项目研制的“瑞沣华”EDI膜块为全国产化技术产品,可有效解决进口EDI膜块投资及运行维护成本高、供货及维修周期长等“卡脖子”问题,且无传统混床工艺产生高盐废水的问题,广泛适用于电力企业的电除盐系统,也可推广应用于电子、化工、半导体等行业。该技术完全自主可控,稳定可靠,一次性投资及运行成本低,不产生二次污染物,适用范围广,经济效益和环境效益良好,市场推广应用前景广阔。目前已在多家电厂完成2年以上的工业化应用验证,性能稳定,并已在华能济宁电厂EDI项目实现工业化规模化推广应用。 据不完全统计,目前国内电力行业EDI膜块使用规模约2万台,其他行业如电子、新能源、石油化工等工业企业保有量约10万台以上。随着“瑞沣华”牌全国产EDI膜块的大量推广使用,知名度及市场竞争力提高,本项目所研制膜块凭借先进技术性能及成本和服务优势,有望在这一增长的市场中占据可观份额,预计每年可新增产值约5000万元,经济效益与社会效益显著。

成果研发团队自20世纪90年代起,在全国电力行业率先开展了城市中水、生活污水、循环水排污水、脱硫废水等含氮及有机污染废污水处理技术研究,并致力于重介质、除氟反应器等水处理装置的研制。团队成员专业面广,包括水处理、废水处理、生物处理、材料化学、自动化及计算机、金属腐蚀等,其中多人参加过多项中水、生活污水、厨余废水处理项目,具有很强的综合科研实力和新技术研发能力。研发团队先后负责和参加科技部及华能集团公司重大科研项目10余项,开发了生活污水曝气生物滤池处理、循环水曝气生物流化池-臭氧生物活性炭滤池处理、稠油废水处理回用、末端废水零排放处理等关键技术,获得省部级科技奖20项,华能集团奖10余项,西安市标准创新奖1项;授权发明专利40余项,实用新型专利100余项;制定国家标准1项、行业标准10余项。

在“瑞沣华”全国产连续电除盐膜块的研发进程中,公司全力投入,累计投入研发经费已达500余万元。这些资金主要用于先进实验设备及材料的购置、前沿技术探索研究以及多次的产品试验优化。目前,该膜块已在多家单位完成了工业应用验证,效果良好,并已在华能济宁电厂落地了“瑞沣华”EDI膜块首个规模化工业订单,自膜块研发成功一年以来,已实现直接收益30余万元。目前膜块生产线已建成,供应链齐全、可靠、稳定,为膜块后续大规模的推广应用奠定了坚实基础。尽管膜块已取得阶段性成果,但仍可通过进一步优化水动力分布和高灵敏水量-电压反馈控制策略,开发运行经济性和使用寿命更好的新一代产品。预计在未来2年内,还需投入约300万元经费用于深化研发。“瑞沣华”全国产连续电除盐膜块的成功研发打破了国外在高端EDI膜块技术上的长期垄断,突破了国内相关技术瓶颈,为国内水处理技术的自主创新发展提供了新的思路与方向,带动了离子交换膜材料、电化学水处理等多领域技术协同发展。相较于传统水处理技术,EDI膜块无需化学药剂再生,每年可减少大量酸碱药剂的使用与排放,降低对土壤和水体的污染风险,同时提高水资源的重复利用率,助力缓解水资源短缺问题。作为电子、电力、制药等关乎国计民生的关键行业的核心水处理设备,自主可控EDI膜块的研发避免了因依赖进口设备而面临的供应链风险,确保特殊时期各行业的稳定运行,直接保障了企业的生产安全和民众饮食和用药安全。

在EDI膜块成果转化方面,我们规划了多元且灵活的转化方式,期望借此推动技术的广泛应用与深度发展。技术许可上,我们秉持开放态度,愿与有实力、有需求的企业展开合作。以合理的价格将EDI膜块技术进行技术许可,同时提供全面的技术支持与培训服务,确保受让方能够顺利吸收并推广。可为客户提供专业的 EDI技术咨询服务,涵盖技术原理、应用场景、设备选型、操作要点、维护策略等方面,助力客户全面了解并合理运用EDI膜块。可依据客户具体需求,量身定制EDI技术解决方案,从系统设计、设备安装调试、人员实操培训,到后期故障排查与优化升级,提供全流程一站式服务,确保客户EDI系统高效稳定运行。我们聚焦于进一步提升EDI膜块性能,增强其在复杂水质下的适应性与稳定性,同时降低成本,提高产品性价比。目标是将产品广泛应用于电子、制药、电力、食品饮料等对水质要求严苛的行业,助力各行业提升生产效率、保障产品质量,为行业发展注入新动力,同时也为企业创造丰厚的经济效益与社会效益。