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招金膜天杨保永深圳论坛展望膜技术的发展及行业应用
高工产业研究有限公司 / 时间:2018-01-03 12:30:47

  据高工新材料微信公众平台2017年12月22日讯 12月21日,由高工产研、高工新材料联合主办的2017高工膜材料产业高峰论坛在深圳前岸国际酒店开幕。在12月22日水处理膜专场,招金膜天总工程师杨保永作了以“膜技术的发展及行业应用展望”为主题的演讲,在开始演讲前,杨保永对此次大会大加赞赏,认为这是一群“膜”法师的盛会。


招金膜天杨保永深圳论坛展望膜技术的发展及行业应用


  膜分离技术推广应用的覆盖面可以反映出一个国家过程工业、能源利用和环境保护的水平。但是,人们对膜的认识和开发仅有二百多年的历史,而膜科学和技术的飞跃发展是近半个世纪以来的事,大多膜技术是创新的颠覆性技术,现在仍以极高的速度向前发展,倍受科技界、工业界和社会各界的高度重视。
  过去20多年间,中国膜行业取得了长足的进步,膜技术在我国水资源、能源、传统工业技术改造等方面有重大需求,膜技术的发展为我国的节能减排与传统产业改造的进步起到了很有力的推动作用。
  中国膜行业总产值从1993年的2亿人民币上升到2016年的超过1200亿人民币。目前,中国工业领域反渗透膜的应用规模超过2700万立方米/日; 膜生物反应器系统在市政污水处理的累计规模超过600万立方米/日;膜法市政给水处理规模达500万立方米/日;海水淡化日产能突破百万吨大关。
  杨保永详细介绍了膜技术的发展情况,目前较成熟的膜分离过程有微滤、超滤、纳滤、反渗透、正渗透、渗析、气体分离、渗透汽化、电渗析、膜电解;目前仍处在发展阶段的的膜分离技术包括膜(生物)反应器、双极膜、蒸汽渗透、膜蒸馏、催化膜、控制释放、促进传递、亲和膜、膜基吸收。
  据悉,2001年前,我国的膜产业发展整体处于较为落后且发展速度较慢的阶段。在2001~2005五年期间增加了260余家,2006~2010五年期间又增加了近300家,2011~2015五年间增加的膜企业数量达到峰值,实现膜产业的高速发展。而从2015年开始,增速开始放缓,说明膜产业已进入较为高速且稳定的发展阶段。
  截至2017年上半年,中国的膜生产商、泵、膜工程商、膜服务商以及与膜工程有关的管路等配套设施建造公司达到1102家。整个膜行业中的企业多数规模较小。只有少数企业的注册资金大于5000万,仅占企业总数的6.6%。
  膜市场主要应用于以下几个方面:
  一是工业污水再生利用:除政策和工业生产技术刺激中国的水资源存储与回用的快速增长外,以反渗透技术为核心的膜技术大规模应用是工业耗水量得以有效控制的重要原因之一。
  二是市政污水处理:从2010年开始,处理规模在万吨以上的MBR工程年新增规模迅速扩大。
  三是市政饮用水处理:膜技术能有效截留颗粒物、细菌、病毒、离子化合物、有机物等物质,提高饮用水水质安全。
  四是海水淡化市场:到“十二五”末,我国海水淡化装置约100万吨/天,进展缓慢,这与国家政策有关。一方面自来水的价格不能反映价值,另一方面,民生用水国家给予补贴,但对海水淡化没有相应政策。
  五是无机膜市场:我国无机膜市场虽然起步晚,但发展迅猛,无机陶瓷膜下游领域还将有近百万平方米膜面积的市场空间,市场容量将近百亿元人民币。
  六是电驱动膜市场:电驱动膜按应用领域不同大致分为膜电解、电渗析(ED)、燃料电池中应用的质子交换膜(PEM)等,其中电渗析后期衍生出较多新技术,如自动倒极电渗析(EDR)、填充床电渗析(EDI)、双极膜电渗析(EDMB)以及多隔室电渗析等。
  七是气体分离膜市场:膜气体分离技术过程无相变产生,能耗低。由于分离过程的推动力是压力,因此尤其适于处理自身带有压力的混合气体的分离和回收。
  膜技术方面,杨保永指出超滤膜(UF)与微滤膜(MF)是我国发展最快、品种最多、应用范围最广的膜技术;
  近年来新一轮水处理RO膜产品的投资热潮正在兴起,目前,国内市场RO膜产品的销售总额约为占全球销售额的30~35%
  FO技术在工业废水处理、垃圾渗滤液处理、海水淡化、高品质再生水处理、市政污水处理、绿色能源、航空航天水处理等行业/领域具有较好的应用前景。在未来10~20年可能会与现有膜法脱盐技术形成竞争。
  离子交换膜方面,作为重要基础化工原料工业的氯碱工业,电解槽的核心部件是全氟离子膜。
  无机膜中,陶瓷膜材料拥有化学稳定性好、热稳定性好、机械强度高、抗微生物性能好、可应用于高温、高压、有机溶剂或腐蚀性体系等优势。
  气体分离膜方面,纤维过滤材料广泛应用于多种空气净化领域。
  渗透汽化是近年膜科学研究中最活跃的领域之一,在分离液体混合物,尤其是痕量、微量物质的移除,近、共沸物质的分离等方面具有独特优势。
  目前,中国正面临着膜技术发展的历史机遇。《水污染防治行动计划》带来的庞大市场需求,同时,“一带一路”战略也为膜材料产业带来了开拓国际市场的机遇。
  但是中国是膜大国,而非膜强国,尚存在不足:膜应用层次偏低,应用领域偏窄、膜产业配套能力不足、膜产业自主创新能力不强、企业规模普遍小,产品质量把控不足……
  杨保永呼吁,在国家“十三五”规划指引下,在基金、科技专项和地方的支持下,全国膜界(产、学、研等)团结一致,按指定的目标和任务,努力奋斗,勇于创新,为我国膜科技的跨越式发展和有竞争力的膜产业的成长壮大再铸辉煌。