【行业】探析污水资源化趋势下膜企业破局之道(17页)
近 20 年是我国膜产业的高速增长期。近 20 年,全球膜产业(包括膜元件、膜组件、膜装备、膜工程等)总产值稳健增长,至 2017 年底,全球膜产值已达 1050 亿美元,而我国膜产业的总产值约为 2000 亿人民币,我国膜产业占全球膜产业产值比重从 99 年的 1.7%提升到了 17 年的 27%以上。从结构看,随着海水淡化、苦咸水软化、超纯水制备以及对微量污染物去除需求的逐年增加,反渗透膜在膜市场中占比也随之增大,全球RO 膜销售占比从 05 年 48.4%提高到 2013 年的 55.3%,与此同时,UF\MF 膜市场占比有所下降。未来随着膜技术在工业污水、市政污水、市政饮用水、民用净水等领域的应用增加,膜产业仍将快速发展,而与 RO 膜相比,NF 膜性质介于超滤和反渗透之间,具有低操作压力、低运行成本、高通量、极性小分子选择性截留等优点,未来应用占比有望提升。
分离膜的性能由膜材料和制膜工艺条件决定。膜产品的相关性能指标主要有分离透过性能、物理性能和化学性能三大类,其中分离透过性能包括:产水量、水通量、纯水透过率、截留分子质量、截留率、脱盐率、回收率、最大孔径、平均孔径、孔径分布、孔隙率、气密性及完整性等;膜物理性能有:结构性能(外观、膜面积、膜厚、膜丝内外径)、机械性能(拉伸强度、爆破强度、弯曲强度、柔润指数、断裂伸长率)、电性能(荷电性、Zeta 电位)、亲水性及耐热性(最高操作温度)等;膜化学性能有:化学稳定性(化学相容性)、耐氧化性(短时余氯耐受限度、过氧化氢耐受限度)、耐酸碱性(运行及清洗 pH 范围)及耐污染性能等。膜的不同性能相互制约,在实际应用中,应当综合考虑膜的经济性和环境项目具体要求,选择性能合适的分离膜。
因此膜材料的技术难点主要在于膜材料的研发与膜制备工艺的选择与过程控制。尤其膜的制备工艺对分离膜的性能十分重要,同样的材料,由于不同的制作工艺和控制条件,其性能会有很大差异。以非溶剂相转化法(NIPS)制备工艺为例,膜制造流程大体可分为六个阶段:1)高分子材料溶于溶剂中,加入添加剂,制成铸膜液;2)铸膜液通过流延或纺丝制成平板、管状或中空纤维;3)使膜中溶剂部分蒸发;4)将膜浸在对高分子是非溶剂的液体中,液相的膜变凝胶固化;5)进行热处理;6)膜的预压处理。


