高速发展的膜离核心技术Word文档下载推荐.docx

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在环境工程领域重要有：

电镀、电泳漆废水、轧钢、切削等乳化油废水解决，从洗毛废水中回收羊毛脂，从ＰＶＡ上浆废水回收ＰＶＡ浆料，高层建筑生活废水解决与回收，食品加工废水解决及有价值成分回收等。

在气体膜分离方面，已在工业领域应用有富氧、富氮空气制备，从合成氨尾气中进行氮、氢分离以回收氢等。

总之膜分离技术作为一门新兴化工分离单元，已显示出它极好应用前景，并将产生巨大经济与社会效益，它将推动产业部门技术改造和建立新生产工艺增进高新技术研究发展。

膜技术迅速发展引来巨大商机

随着全球水资源短缺状况加剧，水资源开发、工业和饮水解决、废水解决及再运用成为各国研究开发热点，而膜分离技术正是当前国内外普遍采用净化技术。

有专家预言，膜技术及与其他技术集成技术将在很大限度上取代当前采用老式分离技术。

当前，膜技术已与光纤、超导技术等一起成为21世纪十大高科技产业之一。

膜分离技术是指运用品有特殊选取分离性有机高分子材料或无机材料，制成不同形态构造膜，在一定驱动力作用下，使双元或多元组份特定组份因透过膜速率不同而达到分离或密集目。

由于这种技术是采用物理办法分离组份，因而清洁无污染、操作及设备简朴、能量损耗少，并可广泛应用于石油、化工、电子电力、食品、医疗、环保等领域，因而近年来发展十分迅速。

　　膜分离技术核心是膜材料制备。

膜材料分为有机膜和无机膜，但无机膜制备难度大，应用不多。

当前，全球膜技术以有机膜技术为主。

可用作有机膜材料聚合物有上百种，但当前实现商品化生产只有几十种。

重要有聚四氟乙烯（PTFE）、聚氯乙烯（PVC）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚砜（PSF）、聚丙烯腈（PAN）、聚酰胺（PA）、醋酸纤维素（CA）、硝酸纤维素（CN）等。

人们普通按照膜用途来分类，可分为反渗入膜、超滤膜、微滤膜、纳滤膜、渗析膜、气体分离膜等。

　　作为一门新兴高技术产业，膜分离产业在全球都保持了超过8％增长率，在国内也有着相称辽阔应用前景。

据预测，2030年中华人民共和国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750立方米，预测用水总量为7000亿～8000亿立方米，规定供水能力比当前增长1300亿～2300亿立方米，全国实际可运用水资源量接近合理运用水量上限，因而开发新水资源如进行海水淡化势在必行，而当前采用反渗入膜进行海水淡化是最经济而又清洁办法。

　　此外，近年来国内废水、污水排放量以每年18亿吨速度增长，全国工业废水和生活污水每天排放量近1．64亿吨，其中约80％未经解决直接排入水域。

可见，国内环保水解决方面对膜应用需求量将很大，这一领域也被业界以为是增长潜力最大领域。

在生物医药和食品生产过程中，微滤膜发挥了重要作用。

当前全球以血液渗析膜市场最大，约占总销售额50％。

近几年来，膜技术在生物工程、医疗和血液渗析治疗领域应用增速惊人，仅美国年增速就超过了13％。

　　由于其广泛用途及极好市场应用前景，膜技术及膜材料开发应用在全球范畴内受到了前所未有高度注重，‘谁掌握了膜技术，谁就掌握了化学工业将来‘已成为业界共识。

各发达国家都在积极布置，投巨资发展该技术及产业，抢夺制高点。

始终以来，美、日、欧始终处在世界膜技术前沿，主导世界膜技术发展方向，基本上垄断了世界膜市场。

她们特点是研发实力强、产品品种多、系列化。

当前国内膜材料以进口产品为主，拥有自主知识产权产品很少，80％以上为引进产品及技术，膜产业整体处在技术水平较低、研发实力较弱阶段，与发达国家相比有较大差距。

　　尽管如此，国内膜市场需求量增长却不久，业内专家预测到，国内膜市场需求可望超过200亿元，届时将占世界膜市场总需求量10％～15％。

在乎识到了巨大市场需求与研发差距后，国家已投资建设了各种膜产业示范基地，如废水解决用膜组件及系统解决装置产业化示范工程、建立复合反渗入膜国产化及水工业成套技术装备生产基地等，这对于增进国内膜材料、膜技术国产化，提高国内膜产业整体水平有着重要推动作用，为国内膜行业在世界膜行业占有一席之地打下了良好基本。

令人瞩目膜分离技术

膜分离技术是一项新兴分离技术，自60年代逐渐开始大量工业化应用之后发展十分迅速，其品种日益丰富，应用领域不断扩展，每年销售额以14％～30％速度增长，被专家以为是20世纪末到21世纪最有发展前程高科技之一。

据关于文献预计，当前膜分离技术世界市场规模已达到每年200亿美元以上。

除了透析膜重要用于医疗用途以外，几乎所有膜分离技术均可用于石油、天然气及石油化工和环保行业中。

反渗入膜和纳滤膜作为重要用于水及其她液体分离膜，在分离膜领域占有重要地位。

　　膜材料从初期单一醋酸纤维素非对称膜发展到表面聚合技术制成交联芳香族聚酰胺复合膜，操作压力也扩展到高压（海水淡化）膜、中压（醋酸纤维素）膜、低压（复合）膜和超低压（复合）膜，80年代以来又开发出各种材质纳滤膜。

　　膜组件形式近年来也呈现出多样化趋势，除了老式中空纤维式、卷式、管式及板框式以外，又开发出回转平膜式和浸渍平膜式等。

工业上应用最多是卷式膜，它占据了绝大多数陆地水脱盐和越来越多海水淡化市场，中空纤维膜在海水淡化应用中仍占有很高份额。

　　膜分离技术除了当前已普遍应用于化工、电子、纺织、轻工、冶金、石油等工业领域外，还将在节能技术、环保技术、清洁生产等领域发挥重要作用。

例如，高效膜分离技术可以取代老式能耗较高技术，在国内可持续发展战略中具备重要意义，也是工业技术重要办法之一。

国内水资源十分紧张，水污染极为严重，随着对环境规定不断提高，膜分离技术在工业废水解决方面将进一步发挥更大作用。

由于膜技术能在治理污染同步回收有用物质，变废为宝，甚至可以实现闭路循环，因而在清洁生产工艺中也具备辽阔应用前景。

此外，在饮用水净化中膜分离技术应用更是十分普遍。

　　进入90年代后来，膜分离技术在环保产业中应用已经成为国外研究开发和产业部门关注焦点，并形成方兴未艾发展态势。

　　将来膜技术在环保产业中应用发展是国内整个膜分离技术应用发展重要构成某些，其发展速度会更快，势头会更猛，它将成为整个膜分离技术发展焦点、重点和突破点。

为此，咱们必要有充分结识并提出如下建议：

　　一、在制定国内膜分离技术及产业发展规划时，应充分注重膜分离技术在环保产业中应用。

　　二、加强膜产业与环保产业有机结合。

　　三、通过各种形式，大力宣传膜分离技术在环保产业中大有作为应用前景，要使领导部门、科研单位、膜产业部门和潜在顾客均有所理解和结识。

　　四、大力支持和推动科研设计部门开展进一步应用研究，建立膜分离技术在环保产业中各项生产性示范设备与工程。

　　五、将引进国外先进技术和设备与国内自己研究开发技术和设备相结合；

科研、设计、生产部门与环保部门相结合；

注意各种技术组合运用。

　　六、制定生产原则，加强行业自律，规范行业行为，引进竞争机制，推荐先进技术和优质产品，坚决裁减落后技术和劣质产品。

膜市场需求空间大

据中华人民共和国膜工业协会依照近几年膜工业发展速度和经济建设需求分析预测：

，国内膜市场需求将达50亿元以上，，膜市场需求可望超过200亿元，将占到世界总量10～15％———

　　咱们无法去追究是工业文明还是人口无休止增长，还是咱们对自然资源索取贪婪，反正咱们已面临着水危机：

早在70年代中期，由于众多河流遭到严重污染，全世界有70％人无法保证卫生、安全地用水。

淡水资源日益匮乏，使人们屡次把目光投向浩瀚海洋，地中海中部马耳她，成功地去除导致海水又苦又咸盐类物质，从中获得了淡水，为岛上3万居民和前来观光旅游者提供忠实服务。

是什么迫使海水在这里乖乖缴械投降了？

是膜！

在这里，马耳她运用反渗入膜建设了世界上最大反渗入海水淡化厂。

有资料说，反渗入技术已成为海水、苦咸水淡化和纯水、超纯水制造最经济手段，采用此技术改造海水已为世界上1亿多人口解决了吃水问题。

　　21世纪“魔”

　　有人在谈到膜时候，主线不说膜，而是直接用“魔”来称呼。

膜真有那么神气吗？

就让咱们先结识一下什么是膜？

　　其实膜就存在于咱们生活里，理论上讲，膜就是运用品有特殊选取分离性有机高分子材料或无机材料，制成不同形态构造膜，在一定驱动力作用下，使双元或多元组分特定组分因透过膜速率不同，而达到分离或特定组分密集目。

浅显地说，人们所懂得肾透析、饮用纯净水都是膜功绩。

生物体内，膜是不同组织间屏障。

物质互换时，它只容许其中某些物质通过，而排斥其她物质。

用形象一点话来讲，任何肮脏不堪水，通过膜技术解决，流淌出来就是可以饮用清洁水。

从材料上分，可分为有机膜和无机膜；

按功能分，可分为分离膜和反映膜。

有研究说，仅可用作有机膜材料就有几百种。

由于它种类繁多，组合多变，在环保、医药、化工、食品、电子、冶金、纺织等众多领域里都身手不凡，被公以为是当代最有前程高新技术之一。

　　有专家预言，21世纪，膜技术及其与其她技术集成技术将在很大限度上取代当前采用老式分离技术，达到节能降耗，提高产品质量之目。

对推动人类科学技术进步，增进社会发展，将起到极大作用。

　　关于机构也指出：

膜技术与光纤、超导等技术将成为主导将来工业六大高新技术之一，也将是新世纪十大高科技产业之一。

　　当前，膜技术在全球范畴内受到了前所未有高度注重，特别是“谁掌握了膜技术，谁就掌握了化学工业将来”已成为人们共识。

　　世界有膜已“成长”

　　20世纪50年代末，以离子互换膜为代表渗析和电渗析技术，率先创立了膜工业，在脱盐和浓缩等方面得到了普遍应用，特别是离子互换膜技术发展，使制碱工业发生了革命性变化。

　　20世纪80年代中期以来，膜技术进入全面发展阶段，研究开发出了以空气为气源膜法富氧技术；

用于低分子切割纳滤膜技术；

高通量、高脱盐率反渗入复合膜技术；

用于有机溶剂分离渗入汽化技术和用于微滤和超滤无机膜分离技术等，这一切为膜分离技术产业发展奠定了坚实基本。

　　随着膜分离技术研究不断进一步，应用市场不断扩大，新膜分离技术也正不断推出。

如工业气体膜法脱湿技术、工业气体酸性组分（二氧化硫、二氧化碳）膜法脱除有机蒸汽脱除与回收、天然气膜法净化、膜法废水资源化、都市中水回用、水中溶解气体脱除等技术已陆续投入中试和工业实验。

而以有机物分子切割为目的膜分离技术，以膜反映和反映分离为目膜技术，以高温、耐腐蚀、高强度无机膜、生物膜技术将成为21世纪主流高新技术。

因而，可以说膜分离技术是对社会发展有着长远持久影响高新战略性技术，是环保最佳“拍档”。

　　打造自己“膜航空母舰”

　　那么，国内在膜技术方面处在什么状况呢？

据中华人民共和国膜工业协会秘书长郭有智简介：

应当说，咱们在膜技术领域研究和开发是有明显成就。

中华人民共和国膜技术至今已走过近40年历程，作为一项高新技术，国内在研究方面并不落后，制作水平和工业化能力也正在迈进之中，与国际基本同步，成为仅次于欧美、日本膜技术大国，其市场化工业体系已经形成，并成功地建立了一批示范工程。

形成大、中、小有关公司技术梯队，并构成了中华人民共和国膜工业协会，已从投入期走向成长期，国内膜工业迎来了一种新发展时代。

　　但是，由于国内膜工业是在科研院所成果自身转化和原乡镇公司基本上发展起来，存在经济实力不强、技术创新能力弱、产业化水平不高、经营规模小等问题。

再加上公司分属于不同地区、部门管辖，行业内在技术经济联系容易受到损害，浮现了“行业前景看好，公司举步为艰”被动局面。

因而，进入成长期后，急需按市场经济规律进行整合，达到技术、资产、人力等资源优化配备，提高产业水平和规范市场，加快与国际接轨步伐。

否则，国外发达国家厂商就会凭着她们技术优势、产品质量、规模经营，抢滩中华人民共和国膜市场。

　　整合国内具备一定技术优势和规模公司、研究单位以及其她一切优势资源，形成合力。

去年3月，国有重点骨干公司中华人民共和国蓝星（集团）总公司通过收购、兼并、控股、联营、重组和改制等方式投资组建了中蓝膜技术有限公司。

拟组建“中蓝膜技术有限公司杭州膜科技工业园”，北方以蓝星水解决公司为核心“中蓝膜技术有限公司北京空港科技园膜产业基地”南北两个基地。

从整体上形成科研开发、新产品制造、水解决工程、产业化项目和商贸五位一体经营格局，并通过资本运作和引入风险投资等方式，最后实现膜技术科技板块上市目的，从而推动国内膜技术产业化进程。

　　中蓝膜公司组建以来，坚持以膜技术为核心，努力开发膜品种、组件、设备、系统及环保产品和其她清洁生产技术产品，在短时期内成为中华人民共和国膜技术行业中技术水平最高、规模最大、业务能力最全专业化集团公司。

扩大应用推广领域，推动国际间技术交流与合伙。

，中蓝膜技术有限公司在短短8个月内实现销售4000余万元，预测实现销售1.36亿元。

　　中蓝膜这一招，不但使她们增强了财力，广聚人才，也使她们占尽了市场先机。

她们申报国家“万吨级反渗入苦咸水淡化产业化示范工程”，已通过了国家计委审批，这对于突破大型苦咸水淡化系统生产及应用设计核心技术，形成具备自主知识产权膜法苦咸水淡化技术软件，建设具备国际先进水平苦咸水淡化设备生产、加工制造和应用开发基地奠定了坚实基本；

名膜超市经营工作不久就进入了角色，初步建立了销售网络，形成了以膜元件为龙头，膜外壳、高低压泵等其她配件为辅销售体系。

通过与美国陶氏化学公司多次接触，最后终于达到合同：

从起，中蓝膜公司将成为其生产FILMTEC膜在中华人民共和国系列产品销售总代理。

而更让人兴奋是虽然正式运转时间不长，但其产品就已经出口到了印度和韩国，实现了国产膜产品出口零突破。

不久前又和一家韩国公司订立了30万元膜出口合同。

据简介，随着新生产线建设投产，她们生产膜产品，将大举向海外市场进军。

　　辽阔市场前景

　　作为一项高新清洁生产技术，膜正广泛应用于环保及人们寻常生活等诸多领域，受到各国高度注重和支持，成为许多国家优先发展产业。

　　据记录，1998年，全球膜产品销售额达44亿美元，由此形成膜工业总产值约120亿美元；

1999年，国内膜工业总产值约28亿元。

但遗憾是，这28亿元中，仅有4亿元是纯粹国产货，而10亿元是用进口膜元件进行成套组合，而此外14亿元则完全是“舶来品”。

　　据中华人民共和国工程院《21世纪中华人民共和国可持续发展水资源战略研究》报告，到，国内需水量7300亿立方米，可供水量6200～6500立方米，缺水量1000亿立方米。

缺水最严重当属沿海地区、内陆苦咸水地区和内陆大中型都市。

海水淡化、苦咸水淡化以及污水淡化，正是膜技术强项。

此外，分质供水也将是将来几年里国内饮用水发展方向。

无论是家庭过滤系统、都市饮水、工艺水解决，还是污水解决系统以及相应维护、技术支持，都是推动膜科学与技术产业化进步和提高竞争力契机，给膜应用与发展创造了前所未有良机。

　　对解决水解决和水回用问题，国内高层领导十分注重，国务院副总理温家宝就曾对都市污水回用问题做过批示：

“污水解决和回用，不但是都市环境建设基本性工程，并且是水资源综合运用和节水重要办法。

必要把污水解决和回用作为都市建设重点，立足当前，着眼长远，统筹规划，分布实行，从国内详细实际出发，借鉴国外经验。

一方面，要研究制定污水解决和回用技术规范和技术政策。

另一方面，要通过改革建立合理价格形成机制。

第三要搞好试点示范工程。

”

　　国内是一种发展中大国，经济建设正处在全面发展时期，国家将可持续发展、高新技术产业发展、老式产业改造与提高、西部大开发、海洋经济发展等作为发展重点，这就意味着膜工业不但拥有辽阔既有市场，更存在着巨大潜在市场。

，国内膜市场需求在50亿元以上，年均增速继续保持在15％左右，，膜市场需求可望超过200亿元，将占到世界总量10～15％。

应当指出是，当前，国内某些地区和部门，在水解决技术使用方面，仍沿袭着老式办法。

已经没有太多时间来供咱们走弯路了，新技术在前，此时如不抓住，导致后果将是整体落后。

　　为了推动国内膜工业进一步发展，增进中外学者与公司间交流合伙，中华人民共和国膜工业协会将于9月27～29日在北京举办“第二届膜技术应用国际会议”，届时，“第四届国际膜与水解决技术暨设备展览会”也将同期举办。

膜技术是清洁生产抱负载体

——访湖北工业大学膜技术研究所所长万端极专家

日前，记者采访了近年来致力于采用膜技术、生物技术、化学技术集成工艺湖北工业大学膜技术研究所所长万端极专家。

万专家以为，通过科学地使用膜技术技术可以实现源头治污，膜技术是清洁生产抱负载体。

万端极专家指出，工业“三废”治理与生态环保落脚点在工业公司源头防止，在工艺设计或工艺改造中不产生污染，公司就不需要再建污水解决厂，这是源头治污最佳选取。

社会进步到今天，特别是先进技术广泛应用，人们已有能力把污水产生消灭在工艺设计之中，解决始终困扰咱们环境问题。

而这也对公司提出更高规定：

废料最小化，污染防止，能源削减，无废工艺。

膜分离技术由于具备设备易于放大、操作以便、常温无相变、无化学变化、解决效率高、省能、“三废”少等长处，从而使其能在工业公司产品分离、提纯和纯化过程中发挥重大作用，成为实行源头治污清洁生产抱负载体。

她简介说，清洁生产办法就是采用先进技术对公司按照清洁生产原则实行工艺改造，达到清洁生产目。

而“先进”概念是一种宏观具备时间性和空间性大概念，对公司来讲是实用限度，先进技术涉及一切合用本公司工艺改造技术。

膜分离技术集成工艺是实行工业公司工艺改造、完毕清洁生产支撑技术，合用于几乎所有工业公司，特别是食品饮料、发酵、化工、制药、中成药等行业工艺改造，从而减少成本、减少能耗、提高质量、减少或杜绝污染。

这些其实就是现今社会追求可持续发展详细实践。

膜集成技术完毕工艺革命

万端极专家简介说，膜技术是全球公认绿色、节能高新科技产业技术，它在涉及分离及其有关领域所带来革命堪与计算机对人类影响相媲美。

特别是无机膜耐高温、耐生物污染特点，日益受到产业界和科技界瞩目，在广大工业公司实行清洁生产工艺改造中更是大有用武之地。

膜应用，几乎涉及所有工业领域，将带来一次工业公司工艺革命。

万端极专家指出，膜技术集成工艺改造对每个公司都是个性化过程，由于每一种行业、每一种公司乃至每一种产品应用膜时，配套选型、工艺参数及维护办法都不同样，采用生物技术、化学技术结合也不同样，并且应用膜技术工艺改造绝不是在原有工艺上小修小补，需要对原有工艺流程进行再造，这就需多学科、多专业技术支持才干完毕。

因而，也对膜技术应用人员知识面提出了近乎苛刻规定，通俗地讲，从源头解决公司污染问题，绝不能简朴地“脚疼治脚”，而也许需要“脚疼治头”，从工艺核心部位入手，才干达到既提高公司效益，又解决污染目。

事实上，对老式工业公司而言，膜分离过程是一种高效过程，膜技术集成应用是一场工艺革命。

膜技术成为可持续发展技术保证

谈到国内对膜技术应用问题上，万端极专家深有感触。

膜技术在发达国家已经得到广泛应用并获得巨大效益，而国内特别是内地不少公司对膜技术结识则还停留在单纯技术层面，较少从公司长远利益角度来结识，甚至无法从公司找到一位膜技术专业工程师。

因而，让公司领导理解膜技术应用好处往往就不是一件容易事，由于这需要公司领导具备长远眼光，并从公司、社会可持续发展角度来考虑问题。

万端极专家指出，工业公司不同车间排出废水化学成分往往是不同样，当它们混杂一起发生化学反映又会生成其他物质，必然给末端治理带来困难，特别是制药类公司污水中具有大量杀灭微生物药物，采用末端生化法治理是非常困难。

如果咱们在各个车间就把它回收成为产品，不但提高了经济效益，重要是污水没有了。

事实上，大多数状况下，产生污染，往往是混杂在生产用水中产品或者说其他有用物质。

咱们采用生物技术、化学技术和膜技术集成工艺，用于工序之中，公司效益提高了，污水也在创新工艺改造中悄无声息消失了。

膜分离技术后起之秀—纳滤

纳滤是介于超滤与反渗入之间一种膜分离技术，其截留分子量在200-1000范畴内，孔径为几纳米，因而称纳滤。

基于纳滤分离技术优越特性，其在制药、生物化工、食品工业等诸多领域显示出辽阔应用前景。

1、水解决：

众所周知，用反渗入技术可生产出纯净水，但反渗入技术耗能高，产水量低，且去掉了几乎所有对人体有效力微量元素。

而纳滤技术则只脱除掉形成水硬度Ca、Mg离子，而保存了某些盐类和微量元素。

此外，纳滤还可以脱除掉绝大某些农药、化肥、清洗剂等化工产品残留物，避免其对人体危害。

美国、日本等国已有效地采用纳滤技术脱除了水中87%~98~THM前驱物。

2、浓缩乳清及牛奶：

日本最早将纳滤用于乳清和牛奶浓缩。

用纳滤技术浓缩牛奶，不但可脱除牛奶中盐分，并且可脱除某些水分子杂味物质，使得这种浓缩牛奶口感较好。

3、调味脱色：

将纳滤用于调味液脱色。

调味液中动物水解蛋白和植物水解蛋白通惯用离子互换树脂和活性碳进行脱色，一是影响植物水解蛋白香气，二是使产品成本加大。

而纳滤只截留分子量较大色素，使植物蛋白、动物蛋白中氨基酸和香气成分较好地保存住。

纳滤还可脱除掉焦糖色素中亚铵盐和不良气味。

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