超滤膜技术研究应用现状.doc

超滤膜技术研究应用现状膜技术是一门崭新的跨学科实用化技术，膜分离技术被认为是二十一世纪最具产业发展前景的高新技术之一。膜技术已成功地在海水、苦咸水淡化，纯水、超纯水制备以及工业废水处理等方面得到规模化应用。作为世界先进的水处理技术，膜处理技术在我国的应用越来越广泛。南水北调工程、环太湖地区水环境治理等重大工程中都可以看到膜处理技术的身影，一个新兴的产业风生水起。膜法水处理工艺因产水水质好、效率高、占地少等优点，在污水回用处理领域得到广泛应用。膜处理技术在国内的产业化是产学研合作的一个成功范例。膜法制氧富氧助燃节能装置：富氧助燃的燃烧机理是高分子膜在压力差的作用下使空气中的氧气优先通过，送入燃烧设备中，从而提高工业炉窑内氧气含量，大幅提高工业炉窑燃烧效率。膜过滤技术用于制药工业：大规模药品生产正在向高端技术迈进，很多制药行业通过膜技术的应用得到了极大的发展。氯碱离子膜：我国自主研发的氯碱离子膜成功应用于万吨氯碱装置，标志着我国成为继美国、日本之后，全球第三个拥有氯碱离子膜核心技术和生产能力的国家；膜技术开发课题参考：复旦大学“高通量、高强度、亲水性的聚丙烯中空纤维微滤膜”；同济大学“含盐（NaCl）有机废水处理技术”、“高浓度有机废水膜生物处理技术”、“城市垃圾填埋场渗滤液处理工艺”等项目；上海理工大学“MBR-X系列膜生物反应器”等项目；浙江大学“用于污水处理的高分子膜制备关键技术”、“新型膜材料和膜生物反应器的研制与应用”等项目；浙江工业大学“孔径梯度分布聚乙烯中空纤维膜及其器件”、“膜法中低温浓缩装置”等项目；南京师范大学“纳滤应用于染料清洁生产和染料废水资源化技术”等项目；中国科学技术大学“双极膜电渗析法生产葡萄糖酸”、“扩散渗析法回收废酸”等项目；北京化工大学“含重金属工业废水清洁处理工艺”、“高浓度高盐度有机废水处理技术及小型化设备”等项目；天津大学“膜法海水淡化关键设备能量回收器研究”等项目；天津工业大学“压力响应型复合中空纤维分离膜”、“镍氢电池及镍氢动力电池隔膜”、“中空纤维膜系列技术”等项目；沈阳化工大学“乳化液膜法处理含重金属离子废水”等项目；暨南大学“城镇污水生态膜法低成本达标处理技术”等项目。中化新网2010年8月23日 (德令哈)青海碱业有限公司、南京工业大学上周签订科技合作协议，双方将携手攻关纯碱工业蒸氨废碱液处理难题。目前南京工业大学已取得初步数据，正在研制开发专门用于蒸氨废液分离的陶瓷膜和纳滤膜，可望在2012年实现工业化应用。内压式与外压式的主要区别：外压式基本都采用聚偏氟乙烯（PVDF）膜材质，内压式膜基本采用聚砜PS、聚醚砜PES为基础的膜材质。PVDF抗氧化性能力及机械强度远比PS、PES强，是国际微超滤膜的趋势；由于中空纤维的内径较小，一般都在1mm上下，所以内压式膜处理污染程度较高的源水，容易发生内径堵塞。因此内压式膜不能用于处理高污染水质，尤其是MBR项目。在全球的浸没式MBR中，基本都是采用外压式MBR膜，而且趋势采用PVDF膜；外压式膜在全球所有水处理中空纤维膜的市场份额大于85，主要市场份额由旭化成Microza、Memcor和Zenon占有。水处理用膜：虽然都是膜技术，但有本质的不同，一种是做给水的，这种膜就很简单，国内至少有50家能做的。而最好的用于污水处理的膜全世界也只有两三家能做。具体地说，用于污水处理的膜分为三个层次:第一层次的产品是强度200牛顿，通量（每小时每平米处理的水）在25L以上，寿命5年以上，只有三菱、碧水源、GE是第一梯队，还有德国一家规模比较小的公司；第二层次的产品是强度12牛顿，通量（每小时每平米处理的水）在18L以下，寿命23年，西门子能做，日本和新加坡各有一家公司能做；第三层次的产品强度不超过4牛顿，通量（每小时每平米处理的水）不超过12L，寿命不超过2年，能生产这种膜的企业有很多。国外品牌（超滤）：旭化成（Asahi Kasei） -杭州、德国滢格（Inge）、西门子(Siemens) -澳大利亚 Memcor、GE-Zenon、DOW-OMEX、美能、久保田公司（Kubota）、东丽公司（Toray）、东洋纺、三菱丽阳公司（Mitsubishi Rayon）、海德能（Hydranautics）、科氏（KOCH）、诺瑞特（Norit）、法国Suiz水务（Aquasource）、Membrana、凯发（Hyflux）、（美国各种微超滤累计市场占有率的大致排名为：Pall/旭化成（Microza） GE（Zenon）MemcorNoirtKoch）国内品牌（超滤）：膜天膜、碧水源、龙源、北京坎普尔环保技术有限公司、三达膜科技（厦门）有限公司、山东招金膜天、海南立昇净水科技实业有限公司、时代沃顿等；新加坡美能材料科技有限公司:作为专业从事中空纤维膜及其应用产品研发及制造的新加坡上市公司，美能凭借于新加坡本土强大的研发实力，在中国已成功拥有广州营销中心与绵阳生产基地。在中国已建有先进的中空纤维膜和膜组件生产线，拥有年生产能力500万平方米聚偏氟乙烯（PVDF）和聚醚砜（PES）材质的微滤/超滤膜及年生产能力20万台的家用水处理设备生产线。三达膜科技（厦门）有限公司：在并购国际知名膜公司的基础上，通过自主创新研发，掌握国际最先进的膜制造技术，并正在中国建立膜生产与研发基地，实施产业化转移战略。 目前拥有国际一流的有机膜、陶瓷膜等多种膜产品的生产设施，在中国填补了高端膜材料生产的空白。北京碧水源科技股份有限公司：碧水源在北京怀柔“中关村雁栖创新基地”建成亚洲最大的膜技术研发中心和生产基地，膜和膜组器年产能力分别达到200万m2和100万吨/天。与清华大学合作建成国际一流的碧水源清华环境膜研发中心，具有国际高水平的自主研发能力，承担着国家“863”项目、国家水专项、国家科技支撑计划、国家火炬计划、国家重点环境保护实用技术等国家重大项目课题，形成碧水源污水资源化事业的强力支撑。国电龙源南京膜技术有限公司：2010年5月5日总投资2.2亿元的国电龙源南京膜技术有限公司项目在溧水开发区开工建设，该项目全面建成后可年生产超膜200万平方米，有效处理再生水250万吨，成为国内最大的超膜生产基地。该公司是中国国电集团为适应节能减排需要，专门成立的从事过滤水膜材料研究与开发的高新技术企业，为世界上为数不多掌握高效中空纤维膜生产技术的企业之一。浙江东大水业有限公司：浙江东大水业有限公司是一家专业从事生产水处理设备及各种净水配件的公司，主要产品有RO净水龙头和配件、EDI、SDI、大流量保安滤器、喷泉和喷灌，是国家重点高新技术企业。该公司申报了年产100万平方米的MBR膜生产线项目。项目投资8000多万元，占地49.65亩，目前新厂房土地、施工队已落实，设备、资金也已到位，厂房设计正在进行中。江苏省金山环保工程集团公司：金山环保集团针对高有机、高氨氮、高磷“三高”废水处理和海水淡化，同中科院生态环境研究中心合资成立了江苏中科膜技术有限公司和北京中科膜技术有限公司，研发了疏水膜、平板膜和中空纤维膜，金山集团目前正在积极筹建“国家新型特种膜工程中心”，进军国内环保高端市场及国际环保市场。山东招金膜天有限责任公司：目前公司拥有中空纤维超滤/微滤膜、热致相分离微孔膜、七孔膜、膜生物反应器（MBR）等国际分离膜最优制备技术，具备年产中空纤维超滤、微滤膜面积500万平方米的生产能力，是国内系列膜分离组件品种最多的企业。天津膜天膜工程技术有限公司：2001年国家计委将公司确定为国家级膜产业化基地，总投资额1.20亿元，占地面积6.7万平方米，项目完成后，公司成为我国乃至亚洲最大的中空纤维膜生产基地。海南立昇净水科技实业有限公司：立升的管理中心和营销总部设于深圳，在海南建有世界最大的超滤膜生产基地，具备年产300万平方米优质超滤膜的生产能力。2007年10月，随着占地88亩，注册资金1200万美元的苏州工厂建成，立升已拥有全世界最大的超滤产品研发中心和膜产品及其设备的制造基地。2010年7月。IBM计划与青岛合作设立“青岛膜技术创新工程中心”。作为材料科学和过程工程等诸多学科交叉结合、相互渗透而产生的膜技术，在全球范围内受到了前所未有的高度重视。膜产业被誉为发展潜力巨大的朝阳产业，在21 世纪的环保、能源、化学工程与生物工程等产业中将扮演着战略性角色。从本世纪伊始，全球膜市场出现强劲的增长势头。2004年全球膜市场的销售额达到63亿美元，2007年的销售额达到83亿美元。据市场预测，2011年全球膜市场销售额预计将达110亿美元。2009年以来，应用膜处理工艺进行提标改造的山东东营南郊水厂（10万吨/日）、江苏南通芦泾水厂（2.5万吨/日）、无锡中桥水厂（15万吨/日）已相继通水。更值得一提的是，在水厂膜技术应用问题上长期举棋不定的首都北京，首次上膜的北京水源九厂（以下简称“九厂”）滤池反洗水处理项目（10万吨/日）也已于近期正式运行。膜技术在我国供水领域运用的迅猛增势有目共睹。因此，十厂作为北京一大规模新建水厂，其工艺技术的选择无疑正牵动着众多行业人士们的视线。碧水源文剑平：我们刚开始做的时候这个技术确实比较贵，就像以前的手机，和大砖头一样还要几万块钱，现在只要几百块钱。因为研发投入很高，而产量规模不大，所以起步时的高成本是可以理解的。但是我们可以看到，膜不是用黄金做的，一吨多少钱，成本都能算出来的，规模化以后成本下降是必然趋势。实际上现在膜技术的成本已经在不断地下降。以前我们都是从日本进口，所以成本比较高。目前来看，膜技术的价格比传统污水处理技术还要贵10%。另外，传统技术成本的70%是土建，主要成本在钢材、土地和水泥上，这三方面的成本是扶摇直上的；而我们的技术正好相反，20%是土建，80%是设备，成本是在不断降低的。一个上升一个下降，交叉点迟早会到来，只是看我们的发展速度。在这种情况下，如果花费的成本差不多，而膜技术处理的效果更好，市场当然会选择膜技术。当前，由于工业污染源不明、原水情况复杂，所以为膜的使用提出了更为严峻的考验。加强工业废水处理，逐步扩大市政污水处理, 加大膜在供水领域的应用力度，尤其是在技术和工艺的创新上加大力度是水处理企业面队的挑战。对膜法水处理而言，得市政者得天下，赢污水者赢未来。现在全国每天有2亿吨的处理量，其中有7000多万吨的技术是需要用膜技术进行改造的，这还没有算上每年的新增量。目前用膜技术处理污水的市场价格大约2000元/吨，传统技术的价格在1800元/吨左右，比我们略低，但其占地是我们的两倍，而且处理完的水质跟我们是没法比的。可以说，就算给再多的钱也不可能达到我们的质量。在整个国家建设低碳社会，经济可持续发展，节能减排成为国