PVDF膜性能及應(yīng)用

-.z我國超濾膜技術(shù)市場蓬勃開展前景樂觀據(jù)中國膜工業(yè)協(xié)會根據(jù)近幾年膜工業(yè)開展速度和經(jīng)濟(jì)建立的需求分析預(yù)測：2015年，我國膜市場需求可望超過200億元，將占到世界總量的10～15％。近年來，隨著膜別離技術(shù)研究的不斷深入與應(yīng)用市場的不斷擴(kuò)大，膜別離技術(shù)已成為水處理行業(yè)的一支重要力量。在經(jīng)過了投入期后，我國的有機(jī)別離膜市場得到迅速開展。而超濾膜作為目前為止最有效的水預(yù)處理方法，在國市場開場迅速增長。雖然相對于反滲透膜強(qiáng)大的市場占有率，目前超濾膜還沒有形成較大的占據(jù)局面，但是在近兩三年來超濾膜開場翻倍增長，進(jìn)入開展關(guān)鍵期。國超濾膜市場正處于"千帆竟發(fā)、百舸爭流〞蓬勃開展期超濾膜之前沒有大規(guī)模開展的最主要的原因是價格較貴，運行本錢較高。但是隨著工業(yè)的開展，水質(zhì)污染情況日益嚴(yán)重，對水預(yù)處理的要求越來越高，有越來越多的企業(yè)選擇超濾來做預(yù)處理。這不僅因為超濾是目前為止做水預(yù)處理最有效的方法，還因為反滲透系統(tǒng)要想得到良好的運行，最好的方法是用超濾來做水的預(yù)處理。目前有不少反滲透系統(tǒng)出現(xiàn)問題，最主要的原因就是水的預(yù)處理太差，不能保證反滲透系統(tǒng)正常運行。因此，即使超濾膜的價格貴一些，也有越來越多的企業(yè)選擇超濾來做預(yù)處理，從而到達(dá)一勞永逸的作用。在國超濾膜市場，科氏超濾膜占有領(lǐng)先的地位。但與反滲透膜市場被海德能和氏兩大巨頭占據(jù)所不同，目前的超濾膜市場還沒有形成壟斷局面。國的超濾膜產(chǎn)品在一定程度上對抗，產(chǎn)品品質(zhì)相對反滲透等產(chǎn)品來說要好得多。國外的超濾膜雖然質(zhì)量也很好，但是在應(yīng)用上會低于國產(chǎn)膜，其主要原因是國產(chǎn)膜在價格上占有一定優(yōu)勢。目前的市場格局是，以科氏為代表的幾個國外知名品牌占據(jù)了國高端市場，而中低端市場被國眾多超濾廠家所瓜分，其中的代表企業(yè)有**膜天膜，立升。其中**膜天膜是國最早開發(fā)出PVDF系列中空纖維膜產(chǎn)品及成套裝置的公司，也是國在該方面技術(shù)最成熟的公司，在中空纖維微濾膜、超濾膜的相關(guān)研究技術(shù)上已到達(dá)國際水平?，F(xiàn)在國的超濾膜企業(yè)正在以"星星之火可以燎原〞之勢開展壯大，其生產(chǎn)的膜產(chǎn)品質(zhì)量均屬中等水平，缺乏以形成壟斷。海德能公司中國地區(qū)首席代表徐平博士近日在承受慧聰網(wǎng)采訪表示："伴隨著市場需求、技術(shù)進(jìn)步及反滲透膜應(yīng)用的帶動，超濾、微濾膜在過濾、脫濁市場所占比重正逐年提高，增長速度有望超過反滲透。與反滲透日趨成熟穩(wěn)步開展產(chǎn)品規(guī)格相對統(tǒng)一的情況不同，超濾微濾膜技術(shù)及市場正處于"千帆竟發(fā)、百舸爭流〞的蓬勃開展期。超濾膜、微濾膜市場目前處于戰(zhàn)國時期，任何企業(yè)都有時機(jī)，我們看好超濾市場，希望積極提高在超濾市場的排位，大力推廣膜集成。〞國超濾膜技術(shù)市場目前現(xiàn)存問題進(jìn)入超濾膜領(lǐng)域的企業(yè)為數(shù)眾多，開發(fā)的產(chǎn)品多種多樣。由于應(yīng)用水源的復(fù)雜性和多樣性，使得各種產(chǎn)品在膜材料、組件形式、尺寸規(guī)格、運行方式、操作條件及適用圍均有所不同，這也給水處理工程公司、設(shè)計單位及最終用戶在產(chǎn)品選型及設(shè)計使用時帶來諸多不便。隨著技術(shù)進(jìn)步和市場檢驗，這些問題有望在今后假設(shè)干年得到解決。我國超濾膜技術(shù)市場應(yīng)用與開展前景在國外，超濾主要應(yīng)用于飲用水處理，我國則主要用于工業(yè)領(lǐng)域的廢水回用，作為反滲透的預(yù)處理。目前在國水工業(yè)市場，超濾技術(shù)已在電力、鋼鐵、化工等工業(yè)廢水處理領(lǐng)域得到較多應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)社會開展，大規(guī)模廢水處理工程將越來越多，為超濾膜技術(shù)開辟了廣闊的市場空間。在國外，已經(jīng)有很多自來水廠應(yīng)用超濾技術(shù)生產(chǎn)自來水，在國，由于資金等問題還沒有應(yīng)用開來。但是隨著國家和地方飲用水標(biāo)準(zhǔn)的修訂以及新規(guī)的出臺，超濾技術(shù)必將被越來越多的自來水廠所采用。根據(jù)水利部"21世紀(jì)中國水供求"分析，2010年后我國將開場進(jìn)入嚴(yán)重的缺水期，而水質(zhì)污染也逐漸成為我國城市平安供水的最大障礙。城市生活污水處理和中水回用將成為解決未來城市水資源危機(jī)的有效途徑之一。因此超濾膜在未來市政污水處理市場將會具有廣闊的市場空間。隨著生物工程、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)及環(huán)境保護(hù)等方面的應(yīng)用要求，超濾膜將朝著以下方向開展：〔1〕耐高溫的合成聚合物膜和無機(jī)超濾膜的開發(fā)和研制，這類膜的主要優(yōu)點是可用于高壓蒸汽消毒，對生物工程及醫(yī)藥工業(yè)來水是極為重要的。〔2〕耐污染超濾膜的研制，膜污染是超濾應(yīng)用中經(jīng)常遇到的難題，假設(shè)對不同應(yīng)用對象，選擇不同耐污染的膜，無疑可大大延長膜的使用壽命，增大處理能力，減少清洗時間和次數(shù)，從而可節(jié)省投資和運行費用，這對超濾技術(shù)的擴(kuò)大應(yīng)用具有十分重要意義。在生物工程和醫(yī)藥工業(yè)中，還可提高有效成分的回收率?？傊?，隨著人們越來越關(guān)注人居環(huán)境和飲水平安，可以預(yù)測超濾技術(shù)將在我國未來市政水處理及飲用水處理市場得到大規(guī)模應(yīng)用。我國超濾膜市場現(xiàn)狀近兩三年來，隨著工業(yè)開展水質(zhì)污染情況日益嚴(yán)重，對水預(yù)處理要求越來越高，作為目前為止最有效的水預(yù)處理方法，超濾膜在國市場開場迅速增長。相對于反滲透膜強(qiáng)大的市場占有率，目前超濾膜還沒有形成較大的占據(jù)局面。我國從事膜研發(fā)的機(jī)構(gòu)大學(xué)有30余家，從事膜生產(chǎn)的企業(yè)大約300多家。在膜的總銷售中，50%的市場被反滲透膜占據(jù)，超濾與微濾、電滲析各占10%，剩下20%被氣體別離膜、無機(jī)瓷膜、透氣膜及其他類型所占據(jù)。雖然市場占有率不是很高，但是在近兩三年來超濾膜開場翻倍增長，進(jìn)入開展關(guān)鍵期。超濾之前沒有大規(guī)模開展起來最主要的原因是價格較貴，運行本錢較高。但是隨著工業(yè)的開展，水質(zhì)污染情況日益嚴(yán)重，對水預(yù)處理的要求越來越高，有越來越多的企業(yè)選擇超濾來做預(yù)處理。這不僅因為超濾是目前為止做水預(yù)處理最有效的方法，還因為反滲透系統(tǒng)要想得到良好的運行，最好的方法是用超濾來做水的預(yù)處理。目前有不少反滲透系統(tǒng)出現(xiàn)問題，最主要的原因就是水的預(yù)處理太差，不能保證反滲透系統(tǒng)正常運行。因此，即使超濾膜的價格貴一些，也有越來越多的企業(yè)選擇超濾來做預(yù)處理，從而到達(dá)一勞永逸的作用。在國超濾市場，科氏超濾膜占有領(lǐng)先的地位。但與反滲透膜市場被海德能和氏兩大巨頭占據(jù)所不同，目前的超濾市場還沒有形成壟斷局面。國的超濾膜產(chǎn)品在一定程度上對抗，產(chǎn)品品質(zhì)相對反滲透等產(chǎn)品來說要好得多。國外的超濾膜雖然質(zhì)量也很好，但是在應(yīng)用上會低于國產(chǎn)膜，其主要原因是國產(chǎn)膜在價格上占有一定優(yōu)勢。目前的市場格局是，以科氏為代表的幾個國外知名品牌占據(jù)了國高端市場，而中低端市場被國眾多超濾廠家所瓜分，其中的代表企業(yè)有**的膜天膜，歐科，的立升?，F(xiàn)在國的超濾企業(yè)正在以"星星之火可以燎原〞之勢開展壯大，幾乎每個省市都能找到做超濾膜的企業(yè)，其生產(chǎn)的膜產(chǎn)品質(zhì)量均屬中等水平，缺乏以形成壟斷。可以說，目前國水處理超濾市場正處于一種群雄爭霸的混戰(zhàn)時期，具有如下幾個特點：超濾膜品牌眾多，產(chǎn)品質(zhì)量以及價格差異巨大。對于超濾膜品質(zhì)的區(qū)分和應(yīng)用市場的細(xì)分，國尚未形成統(tǒng)一成熟的標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)歷，所以產(chǎn)品優(yōu)劣很難有一個明確的說法超濾膜的市場需求增長強(qiáng)勁，由于用戶在選擇超濾膜方面缺乏經(jīng)歷，所以各個品牌都有可能在當(dāng)前市場份額中贏得一席之地。當(dāng)然，目前國超濾市場這種混沌的競爭局面也不會維持過長時間，優(yōu)秀的品牌和實力雄厚的企業(yè)終將承受住時間的洗禮脫穎而出。受原材料的品質(zhì)制造能力、封裝工藝水平的限制，大多數(shù)國產(chǎn)超濾膜的性能與國外產(chǎn)品相比還有較大差距，如果沒有國家政策和大企業(yè)集團(tuán)的長期支持，短期還很難有質(zhì)的飛躍。超濾膜產(chǎn)品與企業(yè)就產(chǎn)品形式而言，超濾膜也分為卷式、板框式、管式和中空纖維式，其中，中空纖維式是國應(yīng)用最為廣泛的一種。超濾膜與反滲透膜最大的不同是產(chǎn)品的不可替換性，不同品牌的超濾膜根本上是不能互換使用的，這在無形中就增加了超濾膜用戶的風(fēng)險。一旦在選擇超濾膜的品牌和應(yīng)用上出現(xiàn)失誤，用戶為此將要付出的代價的不小的，同時這也將對超濾膜的生產(chǎn)商產(chǎn)生不良影響。因此，對中空纖維膜科技產(chǎn)業(yè)化來說，如何研制滿足市場需求的高抗污染膜，降低用戶和企業(yè)聲譽(yù)的風(fēng)險，是主要著眼點。目前聚偏氟乙烯〔PVDF〕是國際上工程界和學(xué)術(shù)界公認(rèn)的高抗污染膜材料，而在PVDF方面技術(shù)成熟的只有少數(shù)興旺國家，如美國的科氏、日本的東麗、加拿大的ZENOE等。**膜天膜是國最早開發(fā)出PVDF系列中空纖維膜產(chǎn)品及成套裝置的公司，也是國在該方面技術(shù)最成熟的公司，在中空纖維微濾膜、超濾膜的相關(guān)研究技術(shù)上已到達(dá)國際水平。我國超濾膜市場應(yīng)用與開展前景在國外，超濾主要應(yīng)用于飲用水處理，我國則主要用于工業(yè)領(lǐng)域的廢水回用，作為反滲透的預(yù)處理。目前在國水工業(yè)市場，超濾技術(shù)已在電力、鋼鐵、化工等工業(yè)廢水處理領(lǐng)域得到較多應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)社會開展，大規(guī)模廢水處理工程將越來越多，為超濾膜技術(shù)開辟了廣闊的市場空間。目前在國外，已經(jīng)有很多自來水廠應(yīng)用超濾技術(shù)生產(chǎn)自來水，在國，由于資金等問題還沒有應(yīng)用開來。但是隨著國家和地方飲用水標(biāo)準(zhǔn)的修訂以及新規(guī)的出臺，超濾技術(shù)必將被越來越多的自來水廠所采用。根據(jù)水利部" 21世紀(jì)中國水供求"分析，2010年后我國將開場進(jìn)入嚴(yán)重的缺水期，而水質(zhì)污染也逐漸成為我國城市平安供水的最大障礙。城市生活污水處理和中水回用將成為解決未來城市水資源危機(jī)的有效途徑之一。因此超濾膜在未來市政污水處理市場將會具有廣闊的市場空間?？傊?，隨著人們越來越關(guān)注人居環(huán)境和飲水平安，可以預(yù)測超濾技術(shù)將在我國未來市政水處理及飲用水處理市場得到大規(guī)模應(yīng)用國超濾膜(UF)技術(shù)應(yīng)用及市場現(xiàn)狀別離技術(shù)從上世紀(jì)50年代出現(xiàn)，憑借別離效率高，能耗低，操作簡單等優(yōu)點，已在電力、冶金、石油石化、醫(yī)藥、食品、水源治理、市政工程、污水回用及海水淡化等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，取得了長足的開展；特別是在工業(yè)廢水處理、市政污水處理和相關(guān)回用技術(shù)的開展和應(yīng)用過程中，膜法水處理技術(shù)無疑已成為一支重要的力量。超濾技術(shù)在水處理中的應(yīng)用近30年是超濾技術(shù)迅速開展的時期，超濾別離技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于飲用水制備、食品工業(yè)、制藥工業(yè)、工業(yè)廢水處理、金屬加工涂料、生物產(chǎn)品加工、石油加工等領(lǐng)域。大規(guī)模的水處理通常集中在以下方面：飲用水供水終端、地表水處理、海水處理和流體的回用?！?〕飲用水處理由于對飲用水的質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格，水處理公司投入越來越大的精力來控制供水管網(wǎng)中存在的微生物的量。為了做到這一點，因此一種方法是進(jìn)展昂貴、頻繁的水質(zhì)檢驗，或者在供水終端設(shè)置防止細(xì)菌和病毒進(jìn)入的屏障。采用UF系統(tǒng)，可以非常方便的建成這樣的屏障。超濾膜對細(xì)菌的去除率可以到達(dá)6log，對于病毒的去除率到達(dá)4log，因此水廠和用水者都不必在擔(dān)憂細(xì)菌和病毒的問題。由于飲用水的質(zhì)量本身就很高〔濁度和懸浮固體都非常低〕，因此此時的膜系統(tǒng)可以可以采用很高的膜通量，可以到達(dá)135升/平米.小時。同時較高的入水條件，因此反沖頻率和化學(xué)加強(qiáng)反洗的頻率都可以非常低，產(chǎn)水量可以到達(dá)99％。如果需要還可以設(shè)立二級超濾系統(tǒng)，將第一級的反洗水進(jìn)一步回用?！?〕地表水處理UF系統(tǒng)非常多的應(yīng)用在地表水處理上，處理后的水用于灌溉或作為反滲透的入水，來制備工業(yè)用水。在荷蘭，出現(xiàn)了越來越多的這類工廠。這種技術(shù)提供了一種新型的工業(yè)用水的方式，即不必在購置越來越貴的飲用水，而是就近取用地表水處理后使用?！?〕海水淡化中東地區(qū)是水資源缺乏最嚴(yán)重的地方。為了解決這個問題，最早人們通常采用蒸餾技術(shù)。從十九世紀(jì)60年代，膜技術(shù)被用于解決這些國家的缺水問題。但是，許多反滲透海水淡化系統(tǒng)面臨著膜污染嚴(yán)重的問題。主要因為反滲透系統(tǒng)的傳統(tǒng)的預(yù)處理方法無法提供可靠的入水水質(zhì)。因此絕大多數(shù)淡化工廠，在遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其設(shè)計出水量的情況下工作，甚至有些工廠的出水量達(dá)不到最初設(shè)計的30％。小型淡化裝置的研究非常清楚的說明，超濾系統(tǒng)可以非常有把握的控制海水的水質(zhì)，為反滲透系統(tǒng)提供高質(zhì)量的入水。長期試驗也說明，超濾系統(tǒng)的出水SDI值可以非常好的控制在2以下。這些測試在超濾系統(tǒng)前不必用任何預(yù)處理，并且適用各種海水水質(zhì)。〔4〕污水回用西方國家費了很大的精力處理廢水，處理后確僅僅是將其通過排水管網(wǎng)排到地表水源中，這種作為非常不合理。再一次，超濾因為其價格方面的優(yōu)勢為污水的回用提供了一種有吸引力的解決方法。其實，從城市污水處理廠和工廠中排出的廢水，是作為工業(yè)用水，甚至是飲用水的一種非常好的水資源。這在技術(shù)上是完全可以實現(xiàn)的，但西方用戶確非常難以相信這種做法。與其說這是技術(shù)上的難題，不如說是一個心理的難題。但是，目前在納米比亞的Windhoek，已經(jīng)在建立一個850噸/小時的水廠，就是采用膜技術(shù)將污水處理廠的出水回用為飲用水。我國超濾膜市場現(xiàn)狀近兩三年來，隨著工業(yè)開展水質(zhì)污染情況日益嚴(yán)重，對水預(yù)處理要求越來越高，作為目前為止最有效的水預(yù)處理方法，超濾膜在國市場開場迅速增長。相對于反滲透膜強(qiáng)大的市場占有率，目前超濾膜還沒有形成較大的占據(jù)局面。我國從事膜研發(fā)的機(jī)構(gòu)大學(xué)有30余家，從事膜生產(chǎn)的企業(yè)大約300多家。在膜的總銷售中，50%的市場被反滲透膜占據(jù)，超濾與微濾、電滲析各占10%，剩下20%被氣體別離膜、無機(jī)瓷膜、透氣膜及其他類型所占據(jù)。雖然市場占有率不是很高，但是在近兩三年來超濾膜開場翻倍增長，進(jìn)入開展關(guān)鍵期。超濾之前沒有大規(guī)模開展起來最主要的原因是價格較貴，運行本錢較高。但是隨著工業(yè)的開展，水質(zhì)污染情況日益嚴(yán)重，對水預(yù)處理的要求越來越高，有越來越多的企業(yè)選擇超濾來做預(yù)處理。這不僅因為超濾是目前為止做水預(yù)處理最有效的方法，還因為反滲透系統(tǒng)要想得到良好的運行，最好的方法是用超濾來做水的預(yù)處理。目前有不少反滲透系統(tǒng)出現(xiàn)問題，最主要的原因就是水的預(yù)處理太差，不能保證反滲透系統(tǒng)正常運行。因此，即使超濾膜的價格貴一些，也有越來越多的企業(yè)選擇超濾來做預(yù)處理，從而到達(dá)一勞永逸的作用。在國超濾市場，科氏超濾膜占有領(lǐng)先的地位。但與反滲透膜市場被海德能和氏兩大巨頭占據(jù)所不同，目前的超濾市場還沒有形成壟斷局面。國的超濾膜產(chǎn)品在一定程度上對抗，產(chǎn)品品質(zhì)相對反滲透等產(chǎn)品來說要好得多。國外的超濾膜雖然質(zhì)量也很好，但是在應(yīng)用上會低于國產(chǎn)膜，其主要原因是國產(chǎn)膜在價格上占有一定優(yōu)勢。目前的市場格局是，以科氏為代表的幾個國外知名品牌占據(jù)了國高端市場，而中低端市場被國眾多超濾廠家所瓜分，其中的代表企業(yè)有**的膜天膜，歐科，的立升?，F(xiàn)在國的超濾企業(yè)正在以"星星之火可以燎原〞之勢開展壯大，幾乎每個省市都能找到做超濾膜的企業(yè)，其生產(chǎn)的膜產(chǎn)品質(zhì)量均屬中等水平，缺乏以形成壟斷。可以說，目前國水處理超濾市場正處于一種群雄爭霸的混戰(zhàn)時期，具有如下幾個特點：1超濾膜品牌眾多，產(chǎn)品質(zhì)量以及價格差異巨大。2對于超濾膜品質(zhì)的區(qū)分和應(yīng)用市場的細(xì)分，國尚未形成統(tǒng)一成熟的標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)歷，所以產(chǎn)品優(yōu)劣很難有一個明確的說法。3超濾膜的市場需求增長強(qiáng)勁，由于用戶在選擇超濾膜方面缺乏經(jīng)歷，所以各個品牌都有可能在當(dāng)前市場份額中贏得一席之地。當(dāng)然，目前國超濾市場這種混沌的競爭局面也不會維持過長時間，優(yōu)秀的品牌和實力雄厚的企業(yè)終將承受住時間的洗禮脫穎而出。受原材料的品質(zhì)制造能力、封裝工藝水平的限制，大多數(shù)國產(chǎn)超濾膜的性能與國外產(chǎn)品相比還有較大差距，如果沒有國家政策和大企業(yè)集團(tuán)的長期支持，短期還很難有質(zhì)的飛躍。超濾膜產(chǎn)品與企業(yè)就產(chǎn)品形式而言，超濾膜也分為卷式、板框式、管式和中空纖維式，其中，中空纖維式是國應(yīng)用最為廣泛的一種。超濾膜與反滲透膜最大的不同是產(chǎn)品的不可替換性，不同品牌的超濾膜根本上是不能互換使用的，這在無形中就增加了超濾膜用戶的風(fēng)險。一旦在選擇超濾膜的品牌和應(yīng)用上出現(xiàn)失誤，用戶為此將要付出的代價的不小的，同時這也將對超濾膜的生產(chǎn)商產(chǎn)生不良影響。因此，對中空纖維膜科技產(chǎn)業(yè)化來說，如何研制滿足市場需求的高抗污染膜，降低用戶和企業(yè)聲譽(yù)的風(fēng)險，是主要著眼點。目前聚偏氟乙烯〔PVDF〕是國際上工程界和學(xué)術(shù)界公認(rèn)的高抗污染膜材料，而在PVDF方面技術(shù)成熟的只有少數(shù)興旺國家，如美國的科氏、日本的東麗、加拿大的ZENOE等。**膜天膜是國最早開發(fā)出PVDF系列中空纖維膜產(chǎn)品及成套裝置的公司，也是國在該方面技術(shù)最成熟的公司，在中空纖維微濾膜、超濾膜的相關(guān)研究技術(shù)上已到達(dá)國際水平。我國超濾膜市場應(yīng)用與開展前景在國外，超濾主要應(yīng)用于飲用水處理，我國則主要用于工業(yè)領(lǐng)域的廢水回用，作為反滲透的預(yù)處理。目前在國水工業(yè)市場，超濾技術(shù)已在電力、鋼鐵、化工等工業(yè)廢水處理領(lǐng)域得到較多應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)社會開展，大規(guī)模廢水處理工程將越來越多，為超濾膜技術(shù)開辟了廣闊的市場空間。目前在國外，已經(jīng)有很多自來水廠應(yīng)用超濾技術(shù)生產(chǎn)自來水，在國，由于資金等問題還沒有應(yīng)用開來。但是隨著國家和地方飲用水標(biāo)準(zhǔn)的修訂以及新規(guī)的出臺，超濾技術(shù)必將被越來越多的自來水廠所采用。根據(jù)水利部"21世紀(jì)中國水供求"分析，2010年后我國將開場進(jìn)入嚴(yán)重的缺水期，而水質(zhì)污染也逐漸成為我國城市平安供水的最大障礙。城市生活污水處理和中水回用將成為解決未來城市水資源危機(jī)的有效途徑之一。因此超濾膜在未來市政污水處理市場將會具有廣闊的市場空間。總之，隨著人們越來越關(guān)注人居環(huán)境和飲水平安，可以預(yù)測超濾技術(shù)將在我國未來市政水處理及飲用水處理市場得到大規(guī)模應(yīng)用。中國膜工業(yè)協(xié)會2005-11-1110:45:19超濾膜技術(shù)市場引言：據(jù)中國膜工業(yè)協(xié)會分析預(yù)測，2010年，我國膜市場需求將達(dá)200億元，而且還將以每年20％的速度遞增。近年來，隨著膜別離技術(shù)研究的不斷深入與應(yīng)用市場的不斷擴(kuò)大，膜別離技術(shù)已成為水處理行業(yè)的一支重要力量。超濾膜也逐步廣泛應(yīng)用于污水處理，廢水回用等多個領(lǐng)域，在國市場開場迅速增長。雖然相對于反滲透膜強(qiáng)大的市場占有率，目前超濾膜還沒有形成較大的占據(jù)局面，但是在近兩三年來，超濾膜開場快速增長，進(jìn)入開展關(guān)鍵期。則目前國超濾膜技術(shù)現(xiàn)狀如何？市場開展終究受制于哪些因素的影響？下面我們將來關(guān)注中國超濾膜市場的開展。一、世界膜技術(shù)回憶世界膜工業(yè)在2003年經(jīng)歷了公司的重組、裁員，甚至清算關(guān)閉和收購合并等許多挑戰(zhàn)性的重大事件，然而大多數(shù)膜公司依然取得了不俗的業(yè)績，增長率到達(dá)了兩位數(shù)。相對于通用工業(yè)別離業(yè)務(wù)的投資力度不大〔這一點在美國尤其明顯〕的現(xiàn)狀，在包括飲用水處理、生物技術(shù)和生物科學(xué)、半導(dǎo)體制造、血液透析等關(guān)鍵市場以及新興市場如廢水再生、MBR相關(guān)污水處理和基于膜技術(shù)的燃料電池系統(tǒng)等，投資和市場條件已經(jīng)明顯改善了(其中的一些領(lǐng)域從來沒有降低過)。Pall、Millipore、Ionics、Zenon、GE特種材料、Cuno、空氣產(chǎn)品和化學(xué)品和Pra*air等公司取得了明顯的經(jīng)濟(jì)增長。從公布的銷售業(yè)績來看，以Cuno為例，該公司的財政年度與自然年度一樣，2003年銷售收入2.882億美元，比上年增長12%。雖然美國的一些流體過程市場環(huán)節(jié)相對表現(xiàn)平淡，但總的銷售增長到達(dá)了15%，動力來源于醫(yī)療保健、飲用水業(yè)務(wù)的強(qiáng)勁增長，特別是歐洲和亞太地區(qū)的快速開展。水處理專家Zenon環(huán)境公司正是這個市場趨勢的代表，在2003年9月公布的第三季度報告中，Zenon報告了所獲得的訂單。該公司獲得了匈牙利軍隊的飲用水處理設(shè)備訂單，并在中國取得了實質(zhì)性的進(jìn)展，得到了兩個再生水廠的訂單。2003年該公司還與加拿大的Maytag公司簽署了分銷家用超濾水處理系統(tǒng)的合同。生物技術(shù)/生命科學(xué)市場環(huán)節(jié)在2003年也有所上升，可以從Millipore公司最近的報告中得到佐證。該公司第三季度的增長為14%，而在歐洲的增長為25%。在亞洲，膜工業(yè)正在展現(xiàn)出令人沖動的活力，**膜天膜工程技術(shù)公司與華益集團(tuán)合資960萬美元建造中空纖維膜生產(chǎn)基地，膜生產(chǎn)能力將到達(dá)每年100萬平方米，膜裝置生產(chǎn)能力到達(dá)10萬套，銷售額將到達(dá)1.5億人民幣。中藍(lán)膜技術(shù)，在其母公司——中國藍(lán)星集團(tuán)公司的大規(guī)模重組行動中摩拳擦掌。中藍(lán)膜在藍(lán)星集團(tuán)的支持下方案通過收購、兼并和大規(guī)模的建立開發(fā)，在、、和建立反滲透和超濾膜及膜殼工程設(shè)備生產(chǎn)基地，與氏化學(xué)、Zenon和霍氏集團(tuán)等國際企業(yè)建立技術(shù)、資金和市場合作，在短期建成集生產(chǎn)、開發(fā)和工程建立為一體的膜工業(yè)隊伍。中藍(lán)膜所屬業(yè)務(wù)現(xiàn)已全部轉(zhuǎn)入藍(lán)星清洗公司。方案出售膜生意的還有ESCO技術(shù)公司。該公司決定出售其微濾和別離業(yè)務(wù)，其中包括加利福尼亞的PTI新技術(shù)公司，英國的PTI技術(shù)和意大利的PTISPA，出售的原因是這些部門影響了公司的盈利。Ionics公司方案收購Ecolochem及其附屬公司，交易額大約在1.38億美金。Ecolochem生產(chǎn)可以作為緊急用水、短期用水和長期供水裝置的移動式水處理裝置，用于電廠、石化和其他工業(yè)部門。Ionics與三菱麗洋簽署了一個多年期銷售許可合同，三菱麗洋將用于膜生物反響器的三菱Sterapore中空纖維在美國的總代理權(quán)授予了Ionics。ITT工業(yè)公司收購了英國的PCI膜公司，原來該公司屬于泰晤士水務(wù)，這樣ITT可擴(kuò)大其Sanitaire部的水和廢水處理過濾與消毒設(shè)備的制造能力。ITT將利用PCI的膜技術(shù)和知識產(chǎn)權(quán)來開發(fā)膜生物反響器和二級廢水處理設(shè)備。ITT還被認(rèn)為是在拍賣中的USFilter的一些部門的一個潛在的買家。GE特種材料完成了對Osmonics的收購，以及對膜與系統(tǒng)制造業(yè)務(wù)與GEBetz、GEGlegg的整合，形成了GE水技術(shù)集團(tuán)，該集團(tuán)包括14億美金的資產(chǎn)和遍布全世界的5400名員工。2003年下半年，GE以950萬美金的價格收購了Amersham生命科學(xué)公司，形成了GE保健技術(shù)公司。GE希望通過這次收購介入藥物研發(fā)市場。VitalTherapies公司買到了VitaGen公司繼續(xù)基于膜技術(shù)的ELAD(外置肝臟輔助器)的研發(fā)，這是一種用于肝病治療的臨床器械。雖然在第一期和第二期臨床實驗中顯示了比擬好的數(shù)據(jù)，但是由于缺乏資金，進(jìn)一步的臨床實驗已經(jīng)被延誤了。Pall和NalgeNunc國際進(jìn)入了一項涉及數(shù)百萬美金的多年合作，雙方互相供貨、利用對方的品牌。NalgeNunc公司獲得了Pall的新型超級MachV膜的總經(jīng)銷權(quán)。Pall和W.L.Gore&Associates建立了聯(lián)盟關(guān)系，Pall將擁有在全世界制造和銷售采用Gore-Te*PTFE膜技術(shù)的可反洗過濾器的總經(jīng)營權(quán)。一次性膜透析器的趨勢支撐了2003年醫(yī)藥用膜的銷售。瑞典的透析器生產(chǎn)商GambroAB增加了一次性透析器Polyflu*的生產(chǎn)能力，在德國的Hechingen的工廠投資了一條新生產(chǎn)線。2002年下半年，F(xiàn)resenius的透析器生產(chǎn)能力到達(dá)了5000萬套，該公司也是本年度產(chǎn)量最大的生產(chǎn)商。海德能的母公司日東電工收購了ElanTransdermal技術(shù)公司，成為醫(yī)藥用膜市場的一大新聞，后者是一家研究、開發(fā)和制造公司，提供許多用于治療的控制釋放皮膚滲透產(chǎn)品。作為基于膜技術(shù)的尼古丁包裹的先驅(qū)者，Elan的加盟將增強(qiáng)日東電工已經(jīng)形成的皮膚滲透產(chǎn)品部的實力。2002年7月，海德能B.V.，海德能在歐洲的子公司收購了Smith&Loveless公司在英國的附屬機(jī)構(gòu)，包括一個主要的盈利公司Kalsep，是一家膜水處理市政和工業(yè)工程公司。電池別離器制造商Entek國際關(guān)閉了兩條最老的膜生產(chǎn)線，辭退了所有的員工以維持生計。因為電池工業(yè)已使用較薄的膜，Entek的厚膜已無市場。但該公司的七條薄膜生產(chǎn)線還將繼續(xù)生產(chǎn)，而且開場探索新的成長性好的市場。別離器制造商Celgard公司開場了其三年期制造能力擴(kuò)方案的二期工程的建立，該公司用于鋰電池的三層膜別離器的生產(chǎn)能力將增加三倍。最后我們回憶一下去年膜公司的一些官司。Zenon起訴USFilter，Mykrolis起訴Pall，USFilter起訴創(chuàng)造家DabasishMukhopadhyay。Zenon要求USFilter停頓生產(chǎn)和銷售MemJet及CMF-S產(chǎn)品。Mykrolis向Pall索要非法使用該公司開發(fā)耐光和耐溶劑過濾技術(shù)的費用。二、國超濾膜技術(shù)市場前景樂觀目前，全球膜組件成套設(shè)備和膜工程的市場已到達(dá)數(shù)百億美元，且以每年20％的幅度遞增。我國2005年膜市場需求已達(dá)100億元。據(jù)中國膜工業(yè)協(xié)會分析預(yù)測，2010年，我國膜市場需求將達(dá)200億元，而且還將以每年20％的速度遞增。近年來，隨著膜別離技術(shù)研究的不斷深入與應(yīng)用市場的不斷擴(kuò)大，膜別離技術(shù)已成為水處理行業(yè)的一支重要力量。在經(jīng)過了投入期后，我國的有機(jī)別離膜市場得到迅速開展。而超濾膜作為目前為止最有效的水預(yù)處理方法，在國市場開場迅速增長。雖然相對于反滲透膜強(qiáng)大的市場占有率，目前超濾膜還沒有形成較大的占據(jù)局面，但是在近兩三年來超濾膜開場飛速增長，進(jìn)入開展關(guān)鍵期。我國膜技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在不斷完善十多年來，我國有組織地在膜技術(shù)行業(yè)開展了標(biāo)準(zhǔn)化工作，組織指導(dǎo)中國膜工業(yè)協(xié)會成立了標(biāo)準(zhǔn)化委員會，編制了中國膜行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系表，列出117項已經(jīng)制定和近年來準(zhǔn)備制定的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。截至目前，已發(fā)布、實施了"電滲析技術(shù)""中空纖維反滲透技術(shù)""卷式超濾技術(shù)""蒸餾及膜法水處理裝置型號命名方法""中空纖維反滲透膜測試方法""膜法水處理反滲透海水淡化工程設(shè)計規(guī)"等27項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)委即將發(fā)布"膜別離技術(shù)——術(shù)語"根底性國家標(biāo)準(zhǔn)，正在組織制訂四項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布、實施，促進(jìn)了我國膜技術(shù)的快速開展，提高了膜產(chǎn)品質(zhì)量和水平，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域和規(guī)模，推動了膜行業(yè)的形成和開展壯大。國超濾膜市場正處于"千帆竟發(fā)、百舸爭流〞蓬勃開展期隨著工業(yè)的開展，水質(zhì)污染情況日益嚴(yán)重，人們對水處理的要求越來越高，有越來越多的企業(yè)選擇超濾來進(jìn)展水處理。超濾是截止到目前為止作為RO預(yù)處理最有效的方法，除此之外，超濾還被用作直接處理市政飲用水、污水、中水回用、食品等多個領(lǐng)域。超濾膜根本分為外置加壓式和浸沒負(fù)壓式。按照構(gòu)造來分的話，加壓式超濾膜一般分為：壓式〔中空纖維〕、外壓式〔管式〕、平板式〔卷式〕等多種構(gòu)造。有專家分析目前超濾膜的市場格局是，就壓式超濾膜市場而言，國中空纖維式〔壓式〕超濾膜市場的產(chǎn)品主要被美國科氏〔PS〕、荷蘭諾芮特〔PES〕、海德能〔PES〕、德國Inge〔PES〕、荷蘭INT〔PES〕、得力滿/Aquasource〔CA〕，歐科〔PES〕等品牌所主導(dǎo)。90%的市場被單孔絲產(chǎn)品占有，10%的市場被多孔膜占有。就外壓式超濾膜市場而言，國管式〔外壓式〕超濾膜市場主要被日本旭化成〔PVDF〕、西門子/USFilter〔PE/PD/PVDF〕、日本東麗〔PVDF〕、歐美環(huán)境OME*L〔PVDF〕、立升〔PVC，PVDF〕、**膜天膜〔PVDF〕等品牌所主導(dǎo)。卷式超濾膜市場的絕大分額主要被日東電工、美國科氏、GE所主導(dǎo)。而就浸沒式超濾膜產(chǎn)品而言，國際以及國市場主要被加拿大澤能、日本三菱麗陽、西門子、美國科氏、日本久保田、日本東麗等品牌所主導(dǎo)。浸沒式超濾膜主要被運用于大型工程。另外，國還有一些具有代表性超濾膜企業(yè)在市場占有一定份額。如：九思、久吾、水處理中心、中科院化物所、高能所，健民過濾、慶江化工廠、儀表廠等。從上面分析可以看出，與反滲透膜市場被海德能和氏兩大巨頭占據(jù)所不同，目前的超濾膜市場還沒有形成壟斷局面。國的超濾膜產(chǎn)品在一定程度上對抗，產(chǎn)品品質(zhì)相對反滲透等產(chǎn)品來說要好得多。國外的超濾膜雖然質(zhì)量雖好，但是在應(yīng)用上會低于國產(chǎn)膜，其主要原因是國產(chǎn)膜在價格上占有一定優(yōu)勢。目前的市場格局是，以科氏為代表的幾個國外知名品牌占據(jù)了國高端市場，而中低端市場被國眾多超濾廠家所瓜分，其中的代表企業(yè)有歐美環(huán)境、**膜天膜，立升、歐科、匯通源泉等企業(yè)。現(xiàn)在國的超濾膜企業(yè)正在以"星星之火可以燎原〞之勢開展壯大，其生產(chǎn)的膜產(chǎn)品質(zhì)量均屬中等水平，缺乏以形成壟斷。海德能公司中國地區(qū)首席代表徐平博士近日在承受慧聰網(wǎng)采訪表示："伴隨著市場需求、技術(shù)進(jìn)步及反滲透膜應(yīng)用的帶動，超濾、微濾膜在過濾、脫濁市場所占比重正逐年提高，增長速度有望超過反滲透。與反滲透日趨成熟穩(wěn)步開展產(chǎn)品規(guī)格相對統(tǒng)一的情況不同，超濾微濾膜技術(shù)及市場正處于"千帆竟發(fā)、百舸爭流〞的蓬勃開展期。超濾膜、微濾膜市場目前處于戰(zhàn)國時期，任何企業(yè)都有時機(jī)，我們看好超濾市場，希望積極提高在超濾市場的排位，大力推廣膜集成。〞國超濾膜技術(shù)市場目前現(xiàn)狀分析據(jù)中國膜工業(yè)協(xié)會分析，我國從事膜材料、膜組件、膜與水處理工程的企業(yè)大約有600家左右，UF/MF膜中小型制造廠商達(dá)100多家，其型的生產(chǎn)型企業(yè)只有10家左右，規(guī)模以上的工程型公司不到20家，不管是生產(chǎn)型的還是工程型的，銷售額過億元的不到10家，以民營企業(yè)和股份制企業(yè)居多。和國外膜工業(yè)相比，我國膜工業(yè)呈現(xiàn)技術(shù)水平低、膜品種少、產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、應(yīng)用領(lǐng)域窄、行業(yè)管理薄弱等缺乏。1、重科研輕產(chǎn)業(yè)。長期以來國家在膜與水處理領(lǐng)域的經(jīng)費向高校和科研院所傾斜，對企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新方面投入不大。2、重國有輕民營。不管是國家發(fā)改委還是國家科技部設(shè)立的膜與水處理課題，多年來，根本都投向國有院所或者國有企業(yè)，而我國超濾膜產(chǎn)業(yè)隊伍則以民營和股份制企業(yè)為主力軍。3、用戶對超濾膜產(chǎn)品的信任度不高。超濾膜之前沒有大規(guī)模開展的最主要的原因是人們對超濾膜產(chǎn)品的認(rèn)識度、信任度還不高，用戶在選擇超濾膜方面缺乏經(jīng)歷，國企業(yè)缺少對自身產(chǎn)品的宣傳，超濾膜的概念還沒有深入人心。企業(yè)需要營造一定的聲勢，來引起政府、媒體、專家學(xué)者等共同的關(guān)注和重視。4、對于超濾膜品質(zhì)的區(qū)分和應(yīng)用市場的細(xì)分，國尚未形成統(tǒng)一成熟的標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)歷，所以產(chǎn)品優(yōu)劣很難有一個明確的說法。5、由于進(jìn)入超濾膜領(lǐng)域的企業(yè)為數(shù)眾多，開發(fā)的產(chǎn)品多種多樣。由于應(yīng)用水源的復(fù)雜性和多樣性，使得各種產(chǎn)品在膜材料、組件形式、尺寸規(guī)格、運行方式、操作條件及適用圍均有所不同，這也給水處理工程公司、設(shè)計單位及最終用戶在產(chǎn)品選型及設(shè)計使用時帶來諸多不便。但隨著技術(shù)進(jìn)步和市場檢驗，這些問題有望在今后假設(shè)干年得到解決。國品牌有如下三類特點：第一類：掌握一種或假設(shè)干種材料的成熟制膜工藝，產(chǎn)品質(zhì)量有保障，定位于型工程用戶，價格低于國外品牌卻遠(yuǎn)高于國其他品牌。營銷本錢高，未實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，銷量有限。第二類：起步較早的技術(shù)型企業(yè)，現(xiàn)有生產(chǎn)工藝在早期研究機(jī)構(gòu)的成果上應(yīng)用，相對成熟，但產(chǎn)品質(zhì)量控制不到位，管理不善，市場營銷意識淡薄。主要以自己做工程為主要的利潤來源，無法實現(xiàn)批量化生產(chǎn)和部科學(xué)管理降低本錢。第三類：地的不知名的膜廠，生產(chǎn)技術(shù)粗糙，產(chǎn)品質(zhì)量差。主要以價格滿足低端需求，不具備產(chǎn)品及市場競爭力。綜合上述，目前國市場大型政府工程的超濾膜主要是國外的品牌占據(jù)主要的市場分額，價格高、質(zhì)量有保障、有一定的品牌效應(yīng)。從中國各膜廠目前占有的市場份額來分析，超濾膜行業(yè)沒有領(lǐng)導(dǎo)的品牌，只有幾家在特定的應(yīng)用領(lǐng)域質(zhì)量有保障的膜廠，有一定的品牌效應(yīng)，行業(yè)并未出現(xiàn)在產(chǎn)品線、質(zhì)量、整體營銷上具備絕對優(yōu)勢的品牌，國超濾膜市場仍處于無領(lǐng)導(dǎo)品牌階段。我國超濾膜技術(shù)市場應(yīng)用與開展前景在國外，超濾主要應(yīng)用于飲用水處理，我國則主要用于工業(yè)領(lǐng)域的廢水回用，作為反滲透的預(yù)處理。目前在國水工業(yè)市場，超濾技術(shù)已在電力、鋼鐵、化工等工業(yè)廢水處理領(lǐng)域得到較多應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)社會開展，大規(guī)模廢水處理工程將越來越多，為超濾膜技術(shù)開辟了廣闊的市場空間。在國外，已經(jīng)有很多自來水廠應(yīng)用超濾技術(shù)生產(chǎn)自來水，在國，由于資金等問題還沒有應(yīng)用開來。但是隨著國家和地方飲用水標(biāo)準(zhǔn)的修訂以及新規(guī)的出臺，超濾技術(shù)必將被越來越多的自來水廠所采用。根據(jù)水利部"21世紀(jì)中國水供求"分析，2010年后我國將開場進(jìn)入嚴(yán)重的缺水期，而水質(zhì)污染也逐漸成為我國城市平安供水的最大障礙。城市生活污水處理和中水回用將成為解決未來城市水資源危機(jī)的有效途徑之一。因此超濾膜在未來市政污水處理市場將會具有廣闊的市場空間。隨著生物工程、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)及環(huán)境保護(hù)等方面的應(yīng)用要求，超濾膜將朝著以下方向開展：〔1〕耐高溫的合成聚合物膜和無機(jī)超濾膜的開發(fā)和研制，這類膜的主要優(yōu)點是可用于高壓蒸汽消毒，對生物工程及醫(yī)藥工業(yè)用是極為重要的。〔2〕耐污染超濾膜的研制，膜污染是超濾應(yīng)用中經(jīng)常遇到的難題，假設(shè)對不同應(yīng)用對象，選擇不同耐污染的膜，無疑可大大延長膜的使用壽命，增大處理能力，減少清洗時間和次數(shù)，從而可節(jié)省投資和運行費用，這對超濾技術(shù)的擴(kuò)大應(yīng)用具有十分重要意義。在生物工程和醫(yī)藥工業(yè)中，還可提高有效成分的回收率?？傊?，隨著人們越來越關(guān)注人居環(huán)境和飲水平安，可以預(yù)測超濾技術(shù)將在我國未來市政水處理及飲用水處理市場得到大規(guī)模應(yīng)用。三、技術(shù)篇超濾系統(tǒng)的運行管理1、預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)是指原液在進(jìn)入超濾裝置之前去除各種有害雜質(zhì)的工藝過程及設(shè)備。預(yù)處理工藝是根據(jù)原液情況及處理的要求來確定的，沒有固定模式，但下述選擇原則可供參考?！?〕地下水及含懸浮物、膠體物質(zhì)小于50mg/L時宜采用直接過濾或者在管道中參加絮凝劑過濾；〔2〕地面水及含懸浮物、膠體物質(zhì)大于50mg/L應(yīng)采用混凝沉淀、過濾工藝；〔3〕原水中含有細(xì)菌、藻類及其他微生物較多時，必須先行殺菌，然后再按常規(guī)程序處理，滅菌劑有氯、次氯酸鈉、臭氧等，而過氧化氫、高錳酸鉀等多用清洗組件時用來殺菌，因為預(yù)處理用量大，不經(jīng)濟(jì)；〔4〕原水經(jīng)殺菌劑處理后，如果水中含有較多的余氯或其他強(qiáng)氧化劑，可參加亞硫酸鈉等復(fù)原劑或者用活性碳吸附去除。上述為常規(guī)的傳統(tǒng)的預(yù)處理工藝，在膜集成工藝中，中空纖維超濾膜常作為其他膜處理的預(yù)處理。如在反滲透脫鹽工藝中，超濾本身即屬預(yù)處理工藝，在電滲析脫鹽工藝中亦可以超濾作為電滲析脫鹽預(yù)處理，以補(bǔ)充電滲析脫鹽工藝的缺乏。此外，在礦泉水制備工藝中以超濾作為主要的處理工藝，化學(xué)藥劑的參加，會使礦泉水水質(zhì)受到污染，因此在礦泉水處理工藝中，不適宜用化學(xué)藥劑作為預(yù)處理措施。在*種情況下，例如以城市自來水為水源進(jìn)展深度凈化，或以地下水為水源，水質(zhì)較好時，過多的常規(guī)預(yù)處理，可能帶來二次污染。超濾的預(yù)處理可以極為簡化，僅采用粗過濾以防止大顆粒懸浮物進(jìn)入超濾系統(tǒng)損害超濾膜，即可直接用超濾去除少量細(xì)菌微生物、膠體、懸浮物。采用加強(qiáng)反沖洗，快速沖洗以及增加濃縮水排量〔回流〕等措施防止超濾膜的堵塞。2、運行前的準(zhǔn)備工作〔1〕進(jìn)水水質(zhì)的檢查，重點是檢查進(jìn)水的濁度或SDI值、PH值和細(xì)菌、微生物、余氯等工程，應(yīng)到達(dá)設(shè)計要求的進(jìn)水指標(biāo)前方可輸入超濾系統(tǒng)，一般中空纖維超濾膜要求原水的PH值并無嚴(yán)格要求。在PH=2～11圍均可使用，但用于工業(yè)濃縮時，原液的PH值必須嚴(yán)格根據(jù)膜材料的要求。超濾膜對余氯要求也無嚴(yán)格規(guī)定，一般情況下，要求含有一定余氯以保證細(xì)菌不超標(biāo)。當(dāng)后續(xù)工藝對余氯有要求時，可在超濾工藝之后用活性碳去除，效果更佳。〔2〕清洗設(shè)備及管道，超濾系統(tǒng)組裝完成后，在啟動之前還必須對系統(tǒng)中所有過流局部進(jìn)展清洗，一方面清洗掉設(shè)備及管道中的碎屑及其他有害雜質(zhì)，一方面對系統(tǒng)進(jìn)展嚴(yán)格的滅菌作用，以免殘留的細(xì)菌、微生物在管道及超濾膜組件中滋長。一般常采用分段清洗法，即按照工藝流程路線由前往后、按設(shè)備和管路分段清洗，以保證設(shè)備平安運行。〔3〕管路系統(tǒng)檢查，操作人員必須掌握工藝流程路線，檢查各有關(guān)設(shè)備和管是否有誤接的地方，同時還要檢查進(jìn)、出口閥門的啟閉情況，特別是要注意濃縮水出口閥門不能全部關(guān)閉及進(jìn)口閥門不能開啟，以防止系統(tǒng)在封閉狀態(tài)下，突然啟動引起系統(tǒng)壓力過高以及水流沖擊作用而損壞設(shè)備。3、啟動當(dāng)做完上述各項準(zhǔn)備工作后，可先進(jìn)展試啟動，即接通電源，翻開進(jìn)水閥門，開動泵后立即停頓，觀察水泵葉輪轉(zhuǎn)動方向是否正確，檢查水泵在啟動時有無反常的噪音產(chǎn)生，以判斷水泵是否能正常運行。對于全自動的控制裝置必須預(yù)先設(shè)置操作程序，以便啟動后進(jìn)入正常順序運行。4、運行a、升壓水泵轉(zhuǎn)動后，逐漸翻開超濾系統(tǒng)的進(jìn)水閥門，相應(yīng)調(diào)節(jié)濃縮水出口閥門使系統(tǒng)升壓及保持濃縮水的流動，通常情況下，應(yīng)當(dāng)緩慢轉(zhuǎn)動閥門，大約在1min左右時間升至所需的工作壓力，有利于對設(shè)備及膜的保護(hù)。b、監(jiān)控及記錄注意超濾設(shè)備進(jìn)出口壓力差的變化，進(jìn)口壓力應(yīng)按設(shè)計值操作，但隨著運行時間延長，出口處壓力會逐漸降低，即壓力差會逐漸增大，當(dāng)這一壓力差高于安裝始值0.05MPa時說明水路有阻塞現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)措施，即采取物理或化學(xué)方法進(jìn)展清洗。運行中定時分析供水水質(zhì)和超濾水水質(zhì)，發(fā)現(xiàn)有突然變化現(xiàn)象，應(yīng)立即采取措施。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)不合格時，應(yīng)加強(qiáng)預(yù)處理工藝。透過水不合格時，則應(yīng)當(dāng)進(jìn)展清洗再生，處理后仍不見效果，則應(yīng)考慮更換新的膜組件。c、回收比及其調(diào)節(jié)運行中觀察濃縮水的排放量及透水量，始終保持在允許的回收比圍運行?；厥毡冗^大或過小，于超濾膜的正常運行都是不利的。因為回收比過大，極易產(chǎn)生膜的濃度極化現(xiàn)象，影響產(chǎn)水質(zhì)量，而回收比過小，則流速過大，也會促進(jìn)膜的衰退，壓力降增大影響產(chǎn)水量。d、膜的清洗判斷超濾膜是否需要清洗的原則如下：〔1〕根據(jù)超濾裝置進(jìn)出口壓力降的變化，多數(shù)情況下，壓力降超過初始值0.05MPa時，說明流體阻力已經(jīng)明顯增大，作為日常管理可采用等壓大流量沖洗法沖洗，如無效，再選用化學(xué)清洗法；〔2〕根據(jù)透水量或透水質(zhì)量的變化，當(dāng)超濾系統(tǒng)的透過水量或透水質(zhì)量下降到不可承受程度時，說明透過水流路被阻，或者因濃度極化現(xiàn)象而影響了膜的別離性能，此種情況，多采用物理——化學(xué)相結(jié)合清洗法，即進(jìn)展物理方法快速沖洗去大量污染物質(zhì)，然后再用化學(xué)方法清洗，以節(jié)約化學(xué)藥品。〔3〕定時清洗，運行中的超濾系統(tǒng)根據(jù)膜被污染的規(guī)律，可采用周期性的定時清洗?？梢允鞘謩忧逑矗瑢τ诠I(yè)大型裝置，則宜通過自動控制系統(tǒng)按順序設(shè)定時間定時清洗。e、滅菌細(xì)菌與其他微生物被膜截留，不但繁殖速度極快，而這些原生物及其代物質(zhì)形成一種粘滑的污染物質(zhì)緊緊粘附于膜外表上，直接影響到膜的透水能力和透過水質(zhì)量。一般采用定期滅菌的方法，滅菌的操作周期因供給原水的水質(zhì)情況而定，對于城市普通自來水而言，夏季7～10天，冬季30～40天，春秋季20～30天。地表水作為供給水源時，滅菌周期更短。滅菌藥品可用500～1000mg/L次氯酸鈉溶液或1％過氧化氫水溶液循環(huán)流或浸泡約半小時即可。在礦泉水生產(chǎn)中，由于車間的密封性，通風(fēng)不良，室濕度增高，給霉菌生長提供了良好的條件，成為礦泉水生產(chǎn)過程中霉菌的長期污染源，尤其是生產(chǎn)管道一經(jīng)霉菌污染，去除和消毒十分困難。一般紫外線、臭氧對霉菌的殺滅效果不太理想，使礦泉水成品中出現(xiàn)半透明絲狀白色絮狀的霉菌集合體，因而必須定期對周轉(zhuǎn)環(huán)境進(jìn)展相應(yīng)的滅菌措施防止對系統(tǒng)的污染。f、停機(jī)〔1〕先降壓后停機(jī)，當(dāng)完成運行任務(wù)或者由于其他原因需要停機(jī)時，可慢慢開啟濃縮水出口閥門，使系統(tǒng)壓力徐徐下降到最低點再切斷電源。因為在工作狀態(tài)下如果突然停泵，容易產(chǎn)生水錘現(xiàn)象而傷害超濾膜，降壓速度約在1min完成?！?〕用純水或超濾后的凈水沖洗膜外表，利用運轉(zhuǎn)水泵或者輔助的清洗水泵，采用大流量沖洗3～5min，以去除掉沉積于膜外表上的大量污垢，在沖洗過程中，系統(tǒng)不升壓，不引出透過水；〔3〕停機(jī)期間需進(jìn)展維護(hù)與保養(yǎng)，如果停機(jī)時間僅2～3天，可每天運行30～60min，用新鮮水置換出裝置存留的水。如果停機(jī)時間較長，應(yīng)向裝置注入保護(hù)液，如0.5％～1.0％甲醛水溶液，以防止細(xì)菌繁殖。5、超濾系統(tǒng)常見故障及處理措施a、供水壓力低或供水量缺乏，有可能水泵轉(zhuǎn)動方向相反，或水泵進(jìn)水管泄漏，此時水泵可能劇烈震動；b、壓力降增大，系統(tǒng)受阻或流速過大，應(yīng)疏通水道或減少濃縮水排放量；c、透水量下降，可能膜被壓密或膜被污垢堵塞，前者停機(jī)松馳，一般不易恢復(fù)，后者則應(yīng)進(jìn)展清洗；d、截留率下降，水質(zhì)惡化，有多種可能，濃差極化時應(yīng)用大流量沖洗，密封損壞應(yīng)更換或修補(bǔ)。中空纖維斷裂或破損，則應(yīng)更換膜組件。6、中空纖維超濾膜的污染及清洗再生技術(shù)由于超濾膜的功能是去除原液中所含有的雜質(zhì)，性能優(yōu)良與截留分子量較低的中空纖維超濾膜，被雜質(zhì)污染堵塞可能更快，膜外表會被截留的各種有害雜質(zhì)所覆蓋，甚至膜孔也會被更為細(xì)小的雜質(zhì)堵塞而使其別離性能下降。原水預(yù)處理的有無，與處理質(zhì)量的好壞，只能決定超濾膜被堵塞污染速度的快慢，而無法從根本上解決污染問題，即使預(yù)處理再徹底，水中極少量雜質(zhì)也會因日積月累而使膜的別離性能逐漸受到影響。因此膜的堵塞是絕對的，一般超濾系統(tǒng)都應(yīng)當(dāng)建立清洗和再生技術(shù)。清洗膜的方法可分為物理方法和化學(xué)方法兩大類。a、中空纖維超濾膜的物理清洗法：該方法是利用機(jī)械的力量來去除膜外表污染物。整個清洗過程不發(fā)生任何化學(xué)反響。①等壓水力沖洗法：對于中空纖維超濾膜等壓沖洗法是行之有效的方法之一。具體做法是關(guān)閉超濾液出口閥門，全開濃縮水出口閥門，此時中空纖維外兩側(cè)壓力逐漸趨于相等，因壓力差粘附于膜外表的污垢松動，籍增大的流量沖洗外表，這對去除膜外表上大量松軟雜質(zhì)有效；②水氣混合清洗法：將凈化過的壓縮空氣與水流一道進(jìn)入超濾膜，水——氣混液會在膜外表劇烈的攪運作用而去除比擬堅實的雜質(zhì)。效果比擬好，但應(yīng)注意壓縮空氣的壓力與流量；③熱水及純水沖洗法：熱水〔30℃～40℃〕沖洗膜外表，對那些粘稠而又有熱溶性的雜質(zhì)去除效果明顯。純水溶解能力強(qiáng)。純水循環(huán)沖洗效果比擬好；④負(fù)壓反向沖洗法：是一種從膜的負(fù)面向正面進(jìn)展沖洗方法，對外有致密層的中空纖維或毛細(xì)管超濾膜是比擬適宜的。這是一種行之有效但常與風(fēng)險共存的方法，一旦操作失誤，很容易把膜沖裂或者破壞中空纖維或毛細(xì)管與粘結(jié)劑的粘結(jié)面而形成泄漏。b、中空纖維超濾的化學(xué)清洗法：利用*種化學(xué)藥品與膜面有害物質(zhì)進(jìn)展化學(xué)或溶解作用來到達(dá)清洗的目的。選擇化學(xué)藥品的原則，一是不能與膜及其他組件材質(zhì)發(fā)生任何化學(xué)反響或溶解作用，二是不能因為使用化學(xué)藥品而引起二次污染。①酸洗法：常用的酸有鹽酸、草酸、檸檬酸等。配制后溶液的PH值因材質(zhì)類型而定。例如CA膜清洗液PH=3～4，其他PS、SPS、PAN、PVDF等膜PH=1～2。利用水泵循環(huán)操作或者浸泡0.5～1h，對去除無機(jī)雜質(zhì)效果好；②堿洗法：常用的堿主要有氫氧化鈉、氫氧化鉀和碳酸鈉等。配制堿溶液的PH值也因膜材質(zhì)類型而定，除CA膜要求PH=8左右以外，其他耐腐蝕PH=12，同樣利用水泵循環(huán)操作或者浸泡0.5～1h，對去除有機(jī)雜質(zhì)及油脂有效；③氧化性清洗劑：利用1～3％H2O2，500～1000mg/LNaClO等水溶液清洗超濾膜，既去除了污垢，又殺滅了細(xì)菌。H2O2和NaClO是目前常用的殺菌劑。④加酶洗滌劑清洗：加酶洗滌如0.5％～1.5％胃蛋白酶、胰蛋白酶。對去除蛋白質(zhì)、多糖、油脂污染物質(zhì)有效。超濾膜污染的主要成因超濾膜的污染主要有三個方面：外表吸附、顆粒的阻塞、外表的附著；一個膜如果能夠很好的克制這三個方面的污染，則這個膜通過簡單的反洗就可以到達(dá)理想的清洗效果，從而可以更好的實現(xiàn)應(yīng)用于大規(guī)模的水處理工程。首先從克制外表吸附入手，使用永久強(qiáng)親水性的膜材料，很好的克制膜的外表吸附污染；其次膜的生產(chǎn)過程中經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗，膜的孔徑分布很窄，沒有大孔缺陷，能很好的克制顆粒的阻塞；第三，外表的附著，在實際產(chǎn)水過程中定期參加次氯酸鈉殺菌，可用來杜絕膜的外表吸附著；克制了這三方面的污染問題，也就是保證了超濾膜組件大規(guī)模水處理工程應(yīng)用的可靠性。影響超濾過程穩(wěn)定運行的因素分析〔一〕超濾透過通量超濾在操作壓力為0.1-0.6MPa、溫度為60℃以下時，其透過通量應(yīng)在100-500L/〔m2·h)為宜，實際中比它要小得多，一般為1-100L/〔m2·h)。當(dāng)超濾透過濃差通量低于1L/〔m2·h)時，過程缺乏經(jīng)濟(jì)效益，其原因是濃差極化在膜面上形成的邊界層〔或凝膠層〕，使流體阻力增加，因此必須相應(yīng)采取一些措施來解決。1、料液流速提高料液流速對防止?jié)獠顦O化、提高設(shè)備處理能力有利。但增大壓力使工藝過程耗能增加，結(jié)果導(dǎo)致費用增大。一般湍流體系中流速為1-3m/s。在螺旋式組件體系中，常在層流區(qū)操作，可在液流通道上設(shè)湍流促進(jìn)材料，或采用振動的膜支撐物，在流道上產(chǎn)生壓力波等方法，以改善流動狀態(tài)，控制濃差極化，從而保證超濾組件的正常運行。2、操作壓力超濾膜透過通量與操作壓力的關(guān)系決定于膜和邊界層的性質(zhì)。在實際超濾過程中往往后者控制著超濾透過通量。在用滲透壓模型時，膜透過通量與壓力成正比，而用凝膠化模型時，膜透過通量與壓力無關(guān)。此時的透過通量稱為臨界透過通量。實際中超濾操作應(yīng)在臨界透過通量附近進(jìn)展，此時操作壓力約為0.5～0.6MPa,除了克制透過膜的阻力外，還要克制通過膜外表的流體壓力損失。3、溫度操作溫度主要決定與所處理料液的化學(xué)、物理性質(zhì)和生物穩(wěn)定性，應(yīng)在膜設(shè)備和處理物質(zhì)允許的最高溫度下進(jìn)展操作，因為高溫可以減少料液的黏度，從而增加傳質(zhì)效率，提高透過通量。溫度與擴(kuò)散系數(shù)的關(guān)系，可以用下式表示：μD/T=常數(shù)由上式可見，溫度T愈高，黏度μ變小，而擴(kuò)散系數(shù)D則變大。例如，酶最高溫度為25℃，電涂料為30℃，蛋白質(zhì)為55℃，制奶工業(yè)為50～55℃，紡織工業(yè)脫漿廢水中回收PVA時為85℃。4、操作時間隨著超濾過程的進(jìn)展，濃度極化在膜外表上形成了濃縮的凝膠層，使超濾透過通量下降。其透過通量隨時間的衰減情況，與膜組件的水力特性、料液的性質(zhì)和膜的特性有關(guān)。當(dāng)超濾運行一段時間后，就需要進(jìn)展清洗，這段時間稱為一個運行周期，當(dāng)然運行周期的變化還與清洗情況有關(guān)。5、進(jìn)料濃度隨著超濾過程的進(jìn)展，料液〔主體液流〕的濃度在增高，此時黏度變小，邊界層厚度擴(kuò)大，這對超濾來說無論從技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上都是不利的，因此對超濾過程主體液流的濃度應(yīng)有一個限制，既最高允許濃度。6、料液的預(yù)處理為了提高膜的透過通量，保證超濾膜的正常穩(wěn)定運行，在超濾前需對料液進(jìn)展預(yù)處理，雖然超濾的預(yù)處理過程不像反滲透過程則嚴(yán)格，但這種預(yù)處理也是保證實現(xiàn)超濾過程正常運行的關(guān)鍵，通常采用的預(yù)處理方法有：〔1〕過濾；〔2〕化學(xué)絮凝；〔3〕PH調(diào)節(jié)；〔4〕消毒；〔5〕活性炭吸附；上述預(yù)處理方法可以根據(jù)料液的性質(zhì)和需要進(jìn)展選用。此外，經(jīng)超濾回收的水，在使用前還需進(jìn)展再處理〔稱為后處理，如電子工業(yè)用水〕如脫除CO2、PH調(diào)節(jié)、過濾、消毒等。〔二〕膜的壽命膜的壽命是根據(jù)生產(chǎn)廠提出的膜在正常使用條件下可以保證使用的最短時間，一般在規(guī)定的料液和壓力下，在PH允許的圍，溫度不超過60℃時，超濾膜可使用12～18個月。當(dāng)然超過規(guī)定的條件時，會使膜的壽命縮短?！踩衬さ那逑春拖灸け仨氝M(jìn)展定期清洗，以保持一定的膜透過通量，并延長膜的壽命。清洗方法一般根據(jù)膜的性質(zhì)和處理料液的性質(zhì)來確定。通常和反滲透相類似，即先以水力清洗，而后根據(jù)情況采用不同的化學(xué)洗滌劑進(jìn)展清洗，例如對電涂材料可以選用含離子的增溶劑，對水溶性有機(jī)涂料可以用"橋鍵〞型溶劑。食品工業(yè)中蛋白質(zhì)沉淀可以用朊酶溶劑或磷酸鹽、硅酸鹽為根底的堿性去垢劑。膜外表由無機(jī)鹽形成的沉淀可用EDTA之類的螯合劑或酸、堿加以溶解。對于不同的膜組件，可以選用不同的清洗方法，如管式組件可以用海綿球進(jìn)展機(jī)械清洗，中空纖維式組件可以用反向沖洗等。對于食品工業(yè)用膜還需進(jìn)展消毒處理〔用NaCLO和H2O2等〕。超濾技術(shù)在水處理中的應(yīng)用90年代初超濾技術(shù)曾在礦泉水生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，近年來超濾技術(shù)在反滲透制備純水和超純水系統(tǒng)中作預(yù)處理及終端處理也逐漸被認(rèn)可。但在水處理過程中超濾如何正常發(fā)揮作用仍然存在問題。當(dāng)超濾膜在使用時，由于其對水或溶液中細(xì)菌、微生物、膠體、懸浮性固體及可溶性高分子化合物具有極高的截留效果，沉積于膜外表形成污染，使膜的透過性能和截留性能惡化。此外細(xì)菌、微生物的附著，其代產(chǎn)物在膜外表形成黏液。這些因素都將導(dǎo)致超濾膜性能降低。因此，必須根據(jù)超濾過濾的客觀規(guī)律運行，使超濾處于最正確工作狀態(tài)。膜材料的優(yōu)選：超濾膜材料眾多，國可供選擇的中空纖維〔毛細(xì)管〕型超濾膜，主要材料為聚砜〔PSU〕、聚丙烯腈〔PAN〕、聚醚砜〔PES〕、聚偏氟乙烯等〔PVDF〕等。此外聚芳砜、聚酰胺等由于制備工藝與膜材料價格原因，尚無生產(chǎn)。醋酸纖維素則因耐酸堿性能的限制較少使用。近年來有以拉伸致孔的聚丙烯微孔濾膜中空纖維，因其制造本錢低廉，而在市場上充作中空纖維超濾膜使用，實際上其長形網(wǎng)狀孔尺寸較超濾膜大1～2個數(shù)量級，長形孔的變形使細(xì)菌、微生物泄漏率可達(dá)50％以上，對膠體及微粒截留效果較差。聚砜以其獨特的化學(xué)穩(wěn)定性、較高的抗氧化性、較寬的PH值使用圍〔PH1～13〕、耐熱性能好等因素而被首選。但聚砜屬疏水性膜、透水性能低、對*些物質(zhì)吸附性能強(qiáng)，在水處理應(yīng)用中有一定局限性。聚丙烯腈膜耐溶劑性、耐熱性、對日光及大氣的穩(wěn)定性，特別是成膜性能良好、對制備孔徑均一的超濾膜是極為有利的，輕度的極性于*些廢水的處理，在國外超濾膜領(lǐng)域中優(yōu)先生產(chǎn)，占有較大的比例。我國近年來在純水制備的大規(guī)模使用中已成功的應(yīng)用。膜的透水性能、截留性能均已到達(dá)較高的水平。膜微構(gòu)造的選擇：膜斷面構(gòu)造有單皮層指狀孔構(gòu)造與雙皮層針狀孔構(gòu)造兩種。當(dāng)較小物質(zhì)穿過單皮層指狀孔構(gòu)造時，即可從另一側(cè)透出，不致引起微孔的堵塞。而雙皮層針狀孔構(gòu)造如小分子能透過一側(cè)皮層，進(jìn)入膜孔部時，有可能被另一側(cè)皮層截留而留存于膜形成堵孔。但雙皮層針狀孔構(gòu)造有利于反沖洗。在選用雙皮層針狀孔構(gòu)造超濾膜時在滿足透水量的同時應(yīng)選擇切割分子應(yīng)小于被截留溶質(zhì)分子約一個數(shù)量級。用作礦泉水與純潔水預(yù)處理時應(yīng)選取雙皮層針狀孔構(gòu)造毛細(xì)管式超濾膜，切割分子量在1～2萬左右，對細(xì)菌、微生物、膠體都有良好的別離性能，并且有利于反沖洗。組件構(gòu)造的選擇：當(dāng)溶液中可被截留的溶質(zhì)濃度較小時，組件構(gòu)造有較大的選擇余地，而溶質(zhì)濃度較大時，帶有隔網(wǎng)的卷式膜組件易于在膜外表沉積而不宜采用。實際上，在水處理工程中最多采用壓型毛細(xì)管或中空纖維超濾膜組件，有利于提高管流速而到達(dá)減少沉積堵塞現(xiàn)象。如假設(shè)提高流速則阻力損失較大。因而宜選用較大直徑毛細(xì)管膜，有利于流速的提高。以日本旭化成公司聚丙烯腈毛細(xì)管膜為例，其徑為0.8～1.4mm，外徑1.4～2.3mm，原水只需通過40目篩網(wǎng)過濾即可，即機(jī)械雜質(zhì)不大于毛細(xì)管徑即可通過。選擇適當(dāng)直徑的毛細(xì)管膜，到達(dá)必要的流速，有利于減少溶質(zhì)在膜外表的沉積，這對于超濾膜的正常運行是必要的。超濾膜設(shè)備裝置的選擇實踐證明，超濾膜能截留大局部溶質(zhì)，因而必須在錯流狀態(tài)下工作，即原水沿膜外表切向流動，被截留溶質(zhì)切向流過膜外表，形成濃縮液而排出，因而在正常操作情況下必須不斷排放濃縮液。一般排放量約占原水的10％，此種操作膜外表流速低于0.1m/s，特別是透水量較高的膜，溶質(zhì)更多的截留于膜外表，堵塞幾乎是不可防止的。為此必須增加濃縮液的排放量達(dá)原液的50％以上。為使原液的充分利用，超濾裝置應(yīng)設(shè)循環(huán)系統(tǒng)，排放液可重新回入原水容器，少量廢棄排放。增加循環(huán)泵的流量，適當(dāng)加大濃縮液排放管道直徑是必要的。為有利于膜的再生，裝置必須采用反沖洗系統(tǒng)，采用兩組膜組合使用，交替反沖洗，利用超濾液直接反沖的方法，減少膜的污染并有利于反沖洗壓力的控制。例如工作10min，反沖洗0.5min，反沖液全部排放。如此操作控制排放量亦僅在10％左右。這種方法突破了膜污染后再沖洗的傳統(tǒng)方式，能保證系統(tǒng)始終處在高通量狀態(tài)下工作。此外，還應(yīng)設(shè)制快速等壓沖洗系統(tǒng)，即關(guān)閉超濾液出口，全開濃縮液排放閥，在低壓下泵以全流量通過膜外表實現(xiàn)快速沖洗，對恢復(fù)膜的性能有較大的效果。超濾裝置頻繁的反沖洗與等壓沖洗，必須有自動控制系統(tǒng)予以保證，否則操作的一次失誤會造成系統(tǒng)的損壞。超濾裝置由于超濾膜精細(xì)的微構(gòu)造，精致的設(shè)計與裝置，精細(xì)的操作，是保證超濾膜長期正常運行的必要條件。超濾技術(shù)雖然在實際運行中已有很多實例，但是成功的經(jīng)歷尚缺乏總結(jié)。粗放式的使用與操作，已有損于超濾技術(shù)的進(jìn)一步推廣，本文目的在于改變觀念，使超濾技術(shù)發(fā)揮應(yīng)用有作用。四、業(yè)界聲音超濾膜與微濾膜的市場分析和預(yù)測超濾和微濾〔UF/MF〕是重要的膜過程，在我國，是僅處于反滲透〔RO〕的膜過程，而在國際上，卻是最重要的膜過程。超濾膜與微濾膜占美、日、歐洲整個膜市場份額的50～60%，它們廣泛用于化工過程的別離與精制，廢水凈化處理并回收有用成分，工業(yè)廢水零排放，活性污泥膜法廢〔污〕水處理回用〔膜生物反響器，MBR〕等。2005年UF/MF相關(guān)設(shè)備的銷售額到達(dá)13.67億美元，假設(shè)加上相關(guān)工程則接近50億美元，年增長率9%，而在廢水處理領(lǐng)域的增長率到達(dá)11%，超濾和微濾均屬于壓力〔低壓〕驅(qū)動膜過程，超濾膜平均孔徑在1～50nm之間，可以別離溶液中的大分子、膠體、蛋白質(zhì)、微粒等。微濾膜的平均孔徑在0.1～20μm，水處理一般用0.1～0.4μm孔徑的膜，主要去除微粒、亞微粒和細(xì)粒物質(zhì)。超濾膜的材質(zhì)主要為聚砜〔PSU〕、聚丙烯腈〔PAN〕、聚醚砜〔PES〕、聚偏氟乙烯〔PVDF〕、聚氯乙烯〔PVC〕等。而微濾膜材質(zhì)為醋酸纖維素〔CA〕、聚碳酸酯〔PC〕、聚乙烯〔PE〕、聚丙烯〔PP〕、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯〔PTFE〕等。此外無機(jī)瓷也可制作超濾膜和微濾膜。國自上個世紀(jì)七十年代開場UF/MF膜和膜過程的研究與開發(fā)，目前制造廠商多達(dá)一百多家，是我國膜產(chǎn)業(yè)中企業(yè)數(shù)、產(chǎn)品種類最多，產(chǎn)量最大，能與國外產(chǎn)品抗衡的領(lǐng)域。具有代表性的企業(yè)有**膜天膜〔生產(chǎn)PVDF/MF、UF膜〕、立〔PVC/超微濾〕、歐科〔PES/UF〕、招金膜天〔PSU/UF和PP/MF〕、歐梅塞爾〔PVDF/MF〕，以及九思、久吾〔這兩家生產(chǎn)無機(jī)瓷膜〕、水處理中心、中科院化物所、高能所，健民過濾、慶江化工廠、儀表廠等，2005年總產(chǎn)值約為9億元，年增長率三年來均保持在16～20%。近年來，通過自主創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收，UF/MF領(lǐng)域，國企業(yè)推出了不少優(yōu)秀的新技術(shù)、新產(chǎn)品。例如：**膜天膜的PVDF毛細(xì)管式微濾膜制作技術(shù)〔非溶劑致相別離法〕；工業(yè)大學(xué)、九思公司的氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦瓷超濾膜；立在國際上率先實現(xiàn)聚氯乙烯超微濾膜產(chǎn)業(yè)化；招金膜天TIPS法聚丙烯超濾膜。國UF/MF市場中的高端領(lǐng)域〔電子工業(yè)用超純水、電泳漆回收、制藥、酶制劑等用途〕目前根本由國外企業(yè)控制，但在中、低端的水凈化市場國產(chǎn)膜因價格低廉占有絕大份額。在我國,超濾和微濾膜大量應(yīng)用在雙膜法處理過程中，國產(chǎn)膜不僅在性能上能滿足要求而且具有價格優(yōu)勢。再加上進(jìn)口超濾和微濾膜手續(xù)繁瑣，國產(chǎn)膜的市場份額將有更大程度上地提高。據(jù)不完全統(tǒng)計，UF/MF的應(yīng)用實施例多達(dá)1,500余種。在國外主要應(yīng)用于飲用水處理，國則主要用于工業(yè)領(lǐng)域的廢水處理、回用，作為反滲透的前處理已被認(rèn)同。UF/RO、MF/RO組合的雙膜法技術(shù)，國在工業(yè)水處理特別是在電力、鋼鐵、化工、汽車等行業(yè)中應(yīng)用較多。隨著國家對水資源再利用投入的增加，UF/MF技術(shù)作為城市平安供水、市政污水處理、再生水回用的重要手段將獲得廣闊的市場空間。UF〔MF〕/RO雙膜法工藝，膜生物反響器技術(shù)等將得到迅速開展。無機(jī)膜，特別是瓷膜、金屬膜因其耐高溫、耐有機(jī)溶劑、耐酸堿，也將會得到開展。就其工程應(yīng)用而言，國外主要用于地表水、受污染地下水的處理，及污水經(jīng)二級處理后出水的深度處理，海水淡化、苦咸水淡化前處理等，設(shè)備推廣已達(dá)數(shù)十億美元。國UF/MF工程的合同金額，2005年到達(dá)25億人民幣，涉及生化制藥、MBR、電廠水凈化、鋼廠冷卻水凈化等。膜別離技術(shù)被國際產(chǎn)業(yè)界公認(rèn)為21世紀(jì)的重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)之一。在當(dāng)前國際、國水資源短缺的背景下，在我國堅持科學(xué)開展觀，大力開展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的形勢下，作為高效的水資源再利用手段，膜別離技術(shù)面臨著空前的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。超濾和微濾膜將有更加輝煌的開展前景?！袊すI(yè)協(xié)會秘書長憲秋超濾是一種從溶液中別離出大粒子溶質(zhì)的膜別離過程。超濾的應(yīng)用非常廣泛，其市場份額遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于反滲透。從蛋白質(zhì)濃縮、生物制劑的制備，到電子超純水的生產(chǎn)、反滲透的預(yù)處理，超濾都表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。在中國，超濾與反滲透還有一個明顯的區(qū)別。國超濾膜研發(fā)、生產(chǎn)和制造的能力與世界尖端水平相當(dāng)接近，只是在膜組件的設(shè)計上稍顯薄弱。而在反滲透領(lǐng)域，我們在各個方面與興旺國家的水平還有很大差距。從這個角度可以看出，超濾在中國的開展會非常迅速，前景將會非常光明。像歐美塞爾、立升、**膜天膜、招遠(yuǎn)膜天等大大小小一批超濾膜制造廠商都為中國超濾市場的繁榮做出了奉獻(xiàn)。從世界圍說，超濾與反滲透不同，也是百家爭鳴的格局，沒有哪一家是絕對的老大。像諾芮特、旭化成、科式、澤能、美凈、海德能均具有一定的市場占有率。另外，超濾膜的形式多樣，有浸沒式、加壓式、壓式、外壓式等很多不同形式，規(guī)格也大相徑庭，這一方面說明了超濾百花齊放的特點，另一方面在*種程度上也限制超濾的應(yīng)用和開展。總之，超濾作為膜別離技術(shù)大家庭中的一員，會越來越多的滲透到我們的生活中的?！５履芄拘炱讲┦侩S著歐美等企業(yè)被國外環(huán)保巨頭并購，國超濾產(chǎn)業(yè)格局已經(jīng)發(fā)生了巨大變化。今后的市場格局將形成國外幾大環(huán)保巨頭對中國超濾市場的爭奪，國一兩家擁有核心技術(shù)優(yōu)勢的超濾膜企業(yè)也會參與這場殘酷角逐。超濾的應(yīng)用圍雖然廣泛，但真正對競爭格局起決定性作用的將是上下水處理領(lǐng)域。作為反滲透預(yù)處理市場，將在未來的開展中份額變小。超濾的性能提高還有很大潛力，新材料新工藝的創(chuàng)造，都有可能較大程度地改變超濾處理本錢。這些改變都將使競爭格局發(fā)生巨大變化。由于自來水處理等領(lǐng)域國有企業(yè)是主要力量，因此國家政策的影響和對產(chǎn)業(yè)的扶植也會對產(chǎn)業(yè)格局變化起到重要作用。隨著國市場開放和公平程度越來越高，大型環(huán)保企業(yè)，特別是全球500強(qiáng)的環(huán)保企業(yè)，將可能逐漸利用自己綜合實力的優(yōu)勢取得工程領(lǐng)域的壟斷。在工程市場領(lǐng)域的洗牌不可防止，進(jìn)而會影響到國的超濾膜市場競爭格局。擁有完整產(chǎn)業(yè)鏈的綜合環(huán)保企業(yè)和擁有專業(yè)化優(yōu)勢的超濾膜企業(yè)都可能在競爭中勝出，同時也很有可能最終形成兩者合作的關(guān)系。國超濾膜企業(yè)應(yīng)該積極參與全球市場的合作和競爭，爭取獲得更大的開展時機(jī)。——立升公司總工程師清三千里路云和月——記省首屆十大專利創(chuàng)造人良剛災(zāi)區(qū)神話1998年夏，特大水災(zāi)將全國人民的心揪得緊緊的，望著電視機(jī)屏幕上滾滾濁流，人們不難想象，災(zāi)區(qū)人民又面臨著飲用水問題。一位的青年科技工作者出現(xiàn)在熒屏上，只見他站在已經(jīng)被洪水泡了兩個月的房子，正用一個并不復(fù)雜的設(shè)備，將隨手舀起的污水過濾為清水。可是誰也不敢喝這樣的清水，因為那污水的四周還浸泡著各種淹死的動物呢！縣長來了，這位年輕人當(dāng)著縣長的面，"咕咚、咕咚〞喝下了好幾杯；小學(xué)生來了，年輕人又笑嘻嘻地喝下了這樣的過濾水；喝啊喝，當(dāng)著災(zāi)區(qū)人民的面，年輕人把肚子喝了個滾溜圓……于是，一個近乎神話的故事在災(zāi)區(qū)流傳開了，創(chuàng)造了一種能把什么水都變成沒有細(xì)菌、沒有雜質(zhì)的凈水的機(jī)器。一個小小的過濾器，每小時可以制干凈水4000瓶。的高科技企業(yè)為、、、等災(zāi)區(qū)，贈送了60多臺價值160多萬元的凈水設(shè)備，緩解了局部災(zāi)區(qū)人民的飲用水問題。這家高科技企業(yè)叫什么名字？這位在災(zāi)區(qū)和他的伙伴們頂著烈日，連續(xù)幾天不停地安裝凈水設(shè)備的年輕人是誰？在清華校友會上，一位年輕人的發(fā)言引起了大家的注意——他叫良剛，1984年畢業(yè)于清華大學(xué)燃?xì)廨啓C(jī)專業(yè)，研究航空發(fā)動機(jī)是他的專長，他應(yīng)該在翱翔的，可奇怪的是他講的是水。他講到了"膜〞技術(shù)，一個似乎與他所學(xué)的專業(yè)風(fēng)馬牛不相及的話題。年輕人是否踏錯了行？然而，師兄師弟及師長們給他的講話報以熱烈的掌聲。良剛，一位青年科技工作者及高科技創(chuàng)業(yè)者走過的路，十分清晰地展露在眾人面前。下?？绯鲂ｉT的良剛十分幸運，他被分配到地一家實力很強(qiáng)的企業(yè)集團(tuán)，擔(dān)負(fù)一個與自己專業(yè)相符的重要工作。領(lǐng)導(dǎo)信任他，讓他到國外鍛煉?；貒螅麧u漸感到地的環(huán)境有時制約能力的發(fā)揮，毅然來到中國最大的經(jīng)濟(jì)特區(qū)省，尋找發(fā)揮自己更大能力的空間。1988年到的良剛，很快就在國有企業(yè)"汽車制造廠〞做出了新業(yè)績，1991年，他作為主要負(fù)責(zé)人之一的省最大投資工程馬自達(dá)投資獲得成功。然而，就在各方面都希望良剛成為該中日合作工程的全面負(fù)責(zé)人時，他卻出人意料地提出了辭職。人們不理解，他卻坦然告之：國有企業(yè)不能按勞取酬，很難表達(dá)人的價值，另外，縱觀世界汽車史，他認(rèn)為不可能在汽車行業(yè)去超越興旺國家，他要尋找新的突破。他義無反顧地投身到一家民營高科技企業(yè)，真的下了海。剛下海的撲騰是困難的，但他靠著一腔熱情，靠著一個夢想——三、五年后做世界活塞大王，硬是"游〞出了一段距離?？墒桥c工程創(chuàng)造人在經(jīng)營理念上的沖突，使良剛面臨兩難境地。不多久，良剛又暗萌退意。還能做什么？良剛把自己拋到十字路口。年輕人的好沖動讓他飄忽不定，年輕人的好沖動也讓他最終抓住了機(jī)遇。1992年4月，椰子節(jié)科技產(chǎn)品展銷會，一家地來的科研所的工程演示，抓住了他的眼睛。這是他以前從未看過的"奇跡〞：臟臟的水，經(jīng)一個叫做"膜〞的過濾，變成沒有污染的干凈水了。良剛較真了，他將水拿到防疫站檢測，水里真的找不到細(xì)菌。具有科學(xué)家智慧和企業(yè)家商業(yè)敏感性的良剛敏銳地感覺到了這個技術(shù)中蘊含的巨大商機(jī)，開場和這家單位共同研制超濾膜。經(jīng)過日夜奮戰(zhàn)，不多久，第一臺被稱為"超濾機(jī)〞的凈水設(shè)備生產(chǎn)出來了，并很快由一家酒廠指定使用。但不幸的是安裝人員還沒有回家，酒廠就來了，說設(shè)備中的過濾膜破了。出師不利并沒有讓良剛泄氣，他和公司的技術(shù)人員反復(fù)研究設(shè)備使用條件，改進(jìn)配方、調(diào)整工藝，沒日沒夜地干了3個月，但膜的質(zhì)量問題仍然沒有解決。地那家科研所的代表悄悄地離去，而這位代表的助理則毫不客氣地對良剛說："你是個傻瓜！這種東西還在試驗階段，技術(shù)不成熟，怎么能生產(chǎn)產(chǎn)品呢？〞良剛失敗了，而且敗得則慘。但是令人不解的是良剛并未就此收攤，而是又來了憨勁，他跑到，跑到母校，找到了有關(guān)教授及科研人員。他們告訴他：膜技術(shù)絕對是世界級高新技術(shù)，如你能解決質(zhì)量問題、本錢問題，將是前途無量。從這些教授、專家手中，他拿到了有關(guān)膜技術(shù)方面的專業(yè)書籍，獲得了這方面的最新信息。通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，他才明白，地那家科研所的人提供的只是書本上一些制膜的最根本知識，離真正生產(chǎn)出使用的產(chǎn)品還相去甚遠(yuǎn)。初見曙光從事高新技術(shù)工程，并非一蹴而就，從科研到商品化，往往是科研成果完成了1％的任務(wù)，中試成功只能算完成10％；要制成產(chǎn)品被社會承受，其間將是一個漫長而困難的過程。在這個過程中，常常又是一棒接一棒地傳遞，很少聽說一個人就完成了從科研到商品開發(fā)的困難過程。良剛沒有等待和退卻，他義無反顧地選擇了單獨走過這一歷程。經(jīng)過半年多的反復(fù)試驗比照，他發(fā)現(xiàn)，只有毛細(xì)管式超濾膜這種構(gòu)造形式，可能通過大通量、長壽命設(shè)計。如何使"高、貴〞的膜別離技術(shù)能為普通百姓效勞？國際上關(guān)于膜技術(shù)的一些根底理論仍不統(tǒng)一的今天，有許多東西仍在探索、在爭論。要想在書本理論指導(dǎo)下生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，其難度可想而知。他憑著自己在熱工、流體方面的扎實根底，大膽地對傳統(tǒng)工藝、生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)展改進(jìn)，相信"按常理辦事不會有突破〞的良剛，希望以自己的研制結(jié)果來創(chuàng)出新的理論。他邊研制邊為急需膜過濾設(shè)備的廠家解燃眉之急，將設(shè)備在實踐中不斷改進(jìn)，一步步完善。他白天跑工廠與應(yīng)用廠家一起研究設(shè)備構(gòu)造、使用工藝。母校的教師、膜行業(yè)的專家成了他的活字典。1000多個日日夜夜，他的家安在車間，他的足跡遍布了上百家大大小小的應(yīng)用廠家。良剛在沒有退路、沒有任何外援的情況下，他首先要靠信譽(yù)來贏得大家對他的信心。為了信譽(yù)，他可以做到以一臺超濾機(jī)的數(shù)倍的價值，為顧客提供售后效勞，直到對方滿意為止。他曾幾上，為那里的酒廠改進(jìn)超濾機(jī)設(shè)備，盡管那套設(shè)備只賣了13萬，他化去的費用已不止20萬元。有次，一廠家來電要求維修設(shè)備，他首先想到的不是分清責(zé)任，而是先要保障人家的生產(chǎn)，第二天就空運一臺備用機(jī)器給對方，同時再派人去維修。越來越多的廠家用他的超濾機(jī)，包括茅臺酒廠。他得到了越來越多的信任。一分耕耘，一分收獲，膜的質(zhì)量在不斷提高。至1995年底，他研制出的立升牌毛細(xì)管式超濾機(jī)已經(jīng)實現(xiàn)了900天無故障運行、過濾質(zhì)量到達(dá)國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，而本錢僅是國外產(chǎn)品的1/5。水的革命良剛的超濾機(jī)應(yīng)用從工廠走到民間，為千家萬戶的飲用水實施了一次劃時代的革命，這是必然的趨勢，但卻是由一件偶然的事，使這場水革命提前到來。這是1996年的冬季，良剛又來到酒廠，又見到了酒廠的總工程師，奇怪的是，幾天里老看到她背著一個水壺，不解的他就開玩笑說她太吝嗇，都舍不得花錢買礦泉水喝?？偣こ處焻s認(rèn)真地告訴他：自從喝了你那超濾機(jī)制的水，別的水都進(jìn)不了我的口了，你那水沒有雜味。這位總工程師肯定，良剛要是做家用超濾機(jī)，市場前景絕對好。在水污染日趨嚴(yán)重的今天，要能濾制出無化學(xué)污染、無細(xì)菌，而又能保持水中原有人體所需礦物質(zhì)的凈水，這無疑是一個創(chuàng)舉。在先進(jìn)興旺國家，自來水可以直接飲用，但在美國，為解決自來水輸送過程中的管道污染，85％以上的家庭都使用了凈水器。而縱觀世界各國生產(chǎn)的各種凈水器裝置，被截留物滯留在凈水器形成堵塞并產(chǎn)生二次污染，是制造商們面臨的共同問題。如何解決這一國際性的難題？良剛又是迎難而上，他要以最低的本錢開發(fā)出安裝于用戶終端，免維護(hù)、高精度、大通量、低本錢的凈化水裝置。不僅可以讓老百姓喝上超濾凈化水，沖涼、洗滌也要用上凈化水。因為，根據(jù)美國權(quán)威專家的研究證明，水污染對人體的損害不少是通過皮膚進(jìn)入的。1997年，良剛解開了這道難題：他研制的立升超濾機(jī)，采用動態(tài)穿插過濾原理，毛細(xì)管式超濾膜濾芯將自來水分級為優(yōu)質(zhì)凈化水用于食用、洗滌、沖涼、美容等，普通自來水用于沖廁所，搞衛(wèi)生，過濾截留物隨普通自來水排出，從根本上解決了截留物的堵塞問題。經(jīng)有關(guān)部門測驗，普通自來水經(jīng)立升超濾機(jī)過濾后，微生物及濁度等主要飲水指標(biāo)都優(yōu)于西方興旺國家的標(biāo)準(zhǔn)。而濾芯壽命則在常規(guī)凈水器的50倍以上。經(jīng)中國科