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PVDF膜性能及应用

我国超滤膜技术市场蓬勃发展前景乐观

据中国膜工业协会根据近几年膜工业发展速度和经济建设的需求分析预测:2015年,我国膜市场需求可望超过200亿元,将占到世界总量的10~15%。近年来,随着膜分离技术研究的不断深入与应用市场的不断扩大,膜分离技术已成为水处理行业的一支重要力量。在经过了投入期后,我国的有机分离膜市场得到迅速发展。而超滤膜作为目前为止最有效的水预处理方法,在国内市场开始迅速增长。虽然相对于反渗透膜强大的市场占有率,目前超滤膜还没有形成较大的占据局面,但是在近两三年来超滤膜开始翻倍增长,进入发展关键期。

国内超滤膜市场正处于“千帆竟发、百舸争流”蓬勃发展期

超滤膜之前没有大规模发展的最主要的原因是价格较贵,运行成本较高。但是随着工业的发展,水质污染情况日益严重,对水预处理的要求越来越高,有越来越多的企业选择超滤来做预处理。这不仅因为超滤是目前为止做水预处理最有效的方法,还因为反渗透系统要想得到良好的运行,最好的方法是用超滤来做水的预处理。目前有不少反渗透系统出现问题,最主要的原因就是水的预处理太差,不能保证反渗透系统正常运行。因此,即使超滤膜的价格贵一些,也有越来越多的企业选择超滤来做预处理,从而达到一劳永逸的作用。

在国内超滤膜市场,科氏超滤膜占有领先的地位。但与反渗透膜市场被海德能和陶氏两大巨头占据所不同,目前的超滤膜市场还没有形成垄断局面。国内的超滤膜产品在一定程度上对抗,产品品质相对反渗透等产品来说要好得多。国外的超滤膜虽然质量也很好,但是在应用上会低于国产膜,其主要原因是国产膜在价格上占有一定优势。目前的市场格局是,以科氏为代表的几个国外知名品牌占据了国内高端市场,而中低端市场被国内众多超滤厂家所瓜分,其中的代表企业有天津膜天膜,海南立升。其中天津膜天膜是国内最早开发出PVDF系列中空纤维膜产品及成套装置的公司,也是国内在该方面技术最成熟的公司,在中空纤维微滤膜、超滤膜的相关研究技术上已达到国际水平。现在国内的超滤膜企业正在以“星星之火可以燎原”之势发展壮大,其生产的膜产品质量均属中等水平,不足以形成垄断。

海德能公司中国地区首席代表徐平博士近日在接受慧聪网采访表示:“伴随着市场需求、技术进步及反渗透膜应用的带动,超滤、微滤膜在过滤、脱浊市场所占比重正逐年提高,增长速度有望超过反渗透。与反渗透日趋成熟稳步发展产品规格相对统一的情况不同,超滤微滤膜技术及市场正处于“千帆竟发、百舸争流”的蓬勃发展期。超滤膜、微滤膜市场目前处于战国时期,任何企业都有机会,我们看好超滤市场,希望积极提高在超滤市场的排位,大力推广膜集成。”

国内超滤膜技术市场目前现存问题

进入超滤膜领域的企业为数众多,开发的产品多种多样。由于应用水源的复杂性和多样性,使得各种产品在膜材料、组件形式、尺寸规格、运行方式、操作

条件及适用范围均有所不同,这也给水处理工程公司、设计单位及最终用户在产品选型及设计使用时带来诸多不便。随着技术进步和市场检验,这些问题有望在今后若干年内得到解决。

我国超滤膜技术市场应用与发展前景

在国外,超滤主要应用于饮用水处理,我国则主要用于工业领域的废水回用,作为反渗透的预处理。目前在国内水工业市场,超滤技术已在电力、钢铁、化工等工业废水处理领域得到较多应用。随着经济社会发展,大规模废水处理工程将越来越多,为超滤膜技术开辟了广阔的市场空间。

在国外,已经有很多自来水厂应用超滤技术生产自来水,在国内,由于资金等问题还没有应用开来。但是随着国家和地方饮用水标准的修订以及新规范的出台,超滤技术必将被越来越多的自来水厂所采用。根据水利部《21世纪中国水供求》分析,2010年后我国将开始进入严重的缺水期,而水质污染也逐渐成为我国城市安全供水的最大障碍。城市生活污水处理和中水回用将成为解决未来城市水资源危机的有效途径之一。因此超滤膜在未来市政污水处理市场将会具有广阔的市场空间。

随着生物工程、食品工业、医药工业及环境保护等方面的应用要求,超滤膜将朝着以下方向发展:

(1)耐高温的合成聚合物膜和无机超滤膜的开发和研制,这类膜的主要优点是可用于高压蒸汽消毒,对生物工程及医药工业来水是极为重要的。

(2)耐污染超滤膜的研制,膜污染是超滤应用中经常遇到的难题,若对不同应用对象,选择不同耐污染的膜,无疑可大大延长膜的使用寿命,增大处理能力,减少清洗时间和次数,从而可节省投资和运行费用,这对超滤技术的扩大应用具有十分重要意义。在生物工程和医药工业中,还可提高有效成分的回收率。

总之,随着人们越来越关注人居环境和饮水安全,可以预测超滤技术将在我国未来市政水处理及饮用水处理市场得到大规模应用。

我国超滤膜市场现状

近两三年来,随着工业发展水质污染情况日益严重,对水预处理要求越来越高,作为目前为止最有效的水预处理方法,超滤膜在国内市场开始迅速增长。相对于反渗透膜强大的市场占有率,目前超滤膜还没有形成较大的占据局面。我国从事膜研发的机构大学有30余家,从事膜生产的企业大约300多家。

在膜的总销售中,50%的市场被反渗透膜占据,超滤与微滤、电渗析各占10%,剩下20%被气体分离膜、无机陶瓷膜、透气膜及其他类型所占据。虽然市场占有率不是很高,但是在近两三年来超滤膜开始翻倍增长,进入发展关键期。超滤之前没有大规模发展起来最主要的原因是价格较贵,运行成本较高。但是随着工业的发展,水质污染情况日益严重,对水预处理的要求越来越高,有越来越多的企业选择超滤来做预处理。这不仅因为超滤是目前为止做水预处理最有效的方法,

还因为反渗透系统要想得到良好的运行,最好的方法是用超滤来做水的预处理。目前有不少反渗透系统出现问题,最主要的原因就是水的预处理太差,不能保证反渗透系统正常运行。因此,即使超滤膜的价格贵一些,也有越来越多的企业选择超滤来做预处理,从而达到一劳永逸的作用。在国内超滤市场,科氏超滤膜占有领先的地位。但与反渗透膜市场被海德能和陶氏两大巨头占据所不同,目前的超滤市场还没有形成垄断局面。国内的超滤膜产品在一定程度上对抗,产品品质相对反渗透等产品来说要好得多。国外的超滤膜虽然质量也很好,但是在应用上会低于国产膜,其主要原因是国产膜在价格上占有一定优势。目前的市场格局是,以科氏为代表的几个国外知名品牌占据了国内高端市场,而中低端市场被国内众多超滤厂家所瓜分,其中的代表企业有天津的膜天膜,大连欧科,海南的立升。现在国内的超滤企业正在以“星星之火可以燎原”之势发展壮大,几乎每个省市都能找到做超滤膜的企业,其生产的膜产品质量均属中等水平,不足以形成垄断。可以说,目前国内水处理超滤市场正处于一种群雄争霸的混战时期,具有如下几个特点:超滤膜品牌众多,产品质量以及价格差异巨大。对于超滤膜品质的区分和应用市场的细分,国内尚未形成统一成熟的标准和经验,所以产品优劣很难有一个明确的说法超滤膜的市场需求增长强劲,由于用户在选择超滤膜方面缺乏经验,所以各个品牌都有可能在当前市场份额中赢得一席之地。当然,目前国内超滤市场这种混沌的竞争局面也不会维持过长时间,优秀的品牌和实力雄厚的企业终将承受住时间的洗礼脱颖而出。受原材料的品质制造能力、封装工艺水平的限制,大多数国产超滤膜的性能与国外产品相比还有较大差距,如果没有国家政策和大企业集团的长期支持,短期内还很难有质的飞跃。

超滤膜产品与企业

就产品形式而言,超滤膜也分为卷式、板框式、管式和中空纤维式,其中,中空纤维式是国内应用最为广泛的一种。超滤膜与反渗透膜最大的不同是产品的不可替换性,不同品牌的超滤膜基本上是不能互换使用的,这在无形中就增加了超滤膜用户的风险。一旦在选择超滤膜的品牌和应用上出现失误,用户为此将要付出的代价的不小的,同时这也将对超滤膜的生产商产生不良影响。因此,对中空纤维膜科技产业化来说,如何研制满足市场需求的高抗污染膜,降低用户和企业声誉的风险,是主要着眼点。

目前聚偏氟乙烯(PVDF)是国际上工程界和学术界公认的高抗污染膜材料,而在PVDF方面技术成熟的只有少数发达国家,如美国的科氏、日本的东丽、加拿大的ZENOE等。天津膜天膜是国内最早开发出PVDF系列中空纤维膜产品及成套装置的公司,也是国内在该方面技术最成熟的公司,在中空纤维微滤膜、超滤膜的相关研究技术上已达到国际水平。

我国超滤膜市场应用与发展前景

在国外,超滤主要应用于饮用水处理,我国则主要用于工业领域的废水回用,作为反渗透的预处理。目前在国内水工业市场,超滤技术已在电力、钢铁、化工等工业废水处理领域得到较多应用。随着经济社会发展,大规模废水处理工程将越来越多,为超滤膜技术开辟了广阔的市场空间。目前在国外,已经有很多自来水

厂应用超滤技术生产自来水,在国内,由于资金等问题还没有应用开来。但是随着国家和地方饮用水标准的修订以及新规范的出台,超滤技术必将被越来越多的自来水厂所采用。根据水利部《 21世纪中国水供求》分析,2010年后我国将开始进入严重的缺水期,而水质污染也逐渐成为我国城市安全供水的最大障碍。城市生活污水处理和中水回用将成为解决未来城市水资源危机的有效途径之一。因此超滤膜在未来市政污水处理市场将会具有广阔的市场空间。

总之,随着人们越来越关注人居环境和饮水安全,可以预测超滤技术将在我国未来市政水处理及饮用水处理市场得到大规模应用

国内超滤膜(UF)技术应用及市场现状

分离技术从上世纪50年代出现,凭借分离效率高,能耗低,操作简单等优点,已在电力、冶金、石油石化、医药、食品、水源治理、市政工程、污水回用及海水淡化等领域得到广泛应用,取得了长足的发展;特别是在工业废水处理、市政污水处理和相关回用技术的发展和应用过程中,膜法水处理技术无疑已成为一支重要的力量。

超滤技术在水处理中的应用

近30年是超滤技术迅速发展的时期,超滤分离技术被广泛地应用于饮用水制备、食品工业、制药工业、工业废水处理、金属加工涂料、生物产品加工、石油加工等领域。大规模的水处理通常集中在以下方面:饮用水供水终端、地表水处理、海水处理和流体的回用。

(1)饮用水处理

由于对饮用水的质量要求越来越严格,水处理公司投入越来越大的精力来控制供水管网中存在的微生物的量。为了做到这一点,因此一种方法是进行昂贵、频繁的水质检验,或者在供水终端设置防止细菌和病毒进入的屏障。

采用UF系统,可以非常方便的建成这样的屏障。超滤膜对细菌的去除率可以达到6log,对于病毒的去除率达到4log,因此水厂和用水者都不必在担心细菌和病毒的问题。由于饮用水的质量本身就很高(浊度和悬浮固体都非常低),因此此时的膜系统可以可以采用很高的膜通量,可以达到135升/平米.小时。同时较高的入水条件,因此反冲频率和化学加强反洗的频率都可以非常低,产水量可以达到99%。如果需要还可以设立二级超滤系统,将第一级的反洗水进一步回用。

(2)地表水处理

UF系统非常多的应用在地表水处理上,处理后的水用于灌溉或作为反渗透的入水,来制备工业用水。

在荷兰,出现了越来越多的这类工厂。这种技术提供了一种新型的工业用水的方式,即不必在购买越来越贵的饮用水,而是就近取用地表水处理后使用。

(3)海水淡化

中东地区是水资源缺乏最严重的地方。为了解决这个问题,最早人们通常采用蒸馏技术。从十九世纪60年代,膜技术被用于解决这些国家的缺水问题。但是,许多反渗透海水淡化系统面临着膜污染严重的问题。主要因为反渗透系统

的传统的预处理方法无法提供可靠的入水水质。因此绝大多数淡化工厂,在远远低于其设计出水量的情况下工作,甚至有些工厂的出水量达不到最初设计的30%。

小型淡化装置的研究非常清楚的表明,超滤系统可以非常有把握的控制海水的水质,为反渗透系统提供高质量的入水。长期试验也表明,超滤系统的出水SDI值可以非常好的控制在2以下。这些测试在超滤系统前不必用任何预处理,并且适用各种海水水质。

(4)污水回用

西方国家费了很大的精力处理废水,处理后确仅仅是将其通过排水管网排到地表水源中,这种作为非常不合理。再一次,超滤因为其价格方面的优势为污水的回用提供了一种有吸引力的解决办法。

其实,从城市污水处理厂和工厂中排出的废水,是作为工业用水,甚至是饮用水的一种非常好的水资源。这在技术上是完全可以实现的,但西方用户确非常难以相信这种做法。与其说这是技术上的难题,不如说是一个心理的难题。但是,目前在纳米比亚的Windhoek,已经在建设一个850吨/小时的水厂,就是采用膜技术将污水处理厂的出水回用为饮用水。

我国超滤膜市场现状

近两三年来,随着工业发展水质污染情况日益严重,对水预处理要求越来越高,作为目前为止最有效的水预处理方法,超滤膜在国内市场开始迅速增长。

相对于反渗透膜强大的市场占有率,目前超滤膜还没有形成较大的占据局面。我国从事膜研发的机构大学有30余家,从事膜生产的企业大约300多家。在膜的总销售中,50%的市场被反渗透膜占据,超滤与微滤、电渗析各占10%,剩下20%被气体分离膜、无机陶瓷膜、透气膜及其他类型所占据。虽然市场占有率不是很高,但是在近两三年来超滤膜开始翻倍增长,进入发展关键期。超滤之前没有大规模发展起来最主要的原因是价格较贵,运行成本较高。但是随着工业的发展,水质污染情况日益严重,对水预处理的要求越来越高,有越来越多的企业选择超滤来做预处理。这不仅因为超滤是目前为止做水预处理最有效的方法,还因为反渗透系统要想得到良好的运行,最好的方法是用超滤来做水的预处理。目前有不少反渗透系统出现问题,最主要的原因就是水的预处理太差,不能保证反渗透系统正常运行。因此,即使超滤膜的价格贵一些,也有越来越多的企业选择超滤来做预处理,从而达到一劳永逸的作用。

在国内超滤市场,科氏超滤膜占有领先的地位。但与反渗透膜市场被海德能和陶氏两大巨头占据所不同,目前的超滤市场还没有形成垄断局面。国内的超滤膜产品在一定程度上对抗,产品品质相对反渗透等产品来说要好得多。国外的超滤膜虽然质量也很好,但是在应用上会低于国产膜,其主要原因是国产膜在价格上占有一定优势。目前的市场格局是,以科氏为代表的几个国外知名品牌占据了国内高端市场,而中低端市场被国内众多超滤厂家所瓜分,其中的代表企业有天津的膜天膜,大连欧科,海南的立升。现在国内的超滤企业正在以“星星之火可以燎原”之势发展壮大,几乎每个省市都能找到做超滤膜的企业,其生产的膜产品质量均属中等水平,不足以形成垄断。可以说,目前国内水处理超滤市场正处于一种群雄争霸的混战时期,具有如下几个特点:

1 超滤膜品牌众多,产品质量以及价格差异巨大。

2 对于超滤膜品质的区分和应用市场的细分,国内尚未形成统一成熟的标准和经验,所以产品优劣很难有一个明确的说法。

3 超滤膜的市场需求增长强劲,由于用户在选择超滤膜方面缺乏经验,所以各个品牌都有可能在当前市场份额中赢得一席之地。

当然,目前国内超滤市场这种混沌的竞争局面也不会维持过长时间,优秀的品牌和实力雄厚的企业终将承受住时间的洗礼脱颖而出。受原材料的品质制造能力、封装工艺水平的限制,大多数国产超滤膜的性能与国外产品相比还有较大差距,如果没有国家政策和大企业集团的长期支持,短期内还很难有质的飞跃。

超滤膜产品与企业

就产品形式而言,超滤膜也分为卷式、板框式、管式和中空纤维式,其中,中空纤维式是国内应用最为广泛的一种。超滤膜与反渗透膜最大的不同是产品的不可替换性,不同品牌的超滤膜基本上是不能互换使用的,这在无形中就增加了超滤膜用户的风险。一旦在选择超滤膜的品牌和应用上出现失误,用户为此将要付出的代价的不小的,同时这也将对超滤膜的生产商产生不良影响。因此,对中空纤维膜科技产业化来说,如何研制满足市场需求的高抗污染膜,降低用户和企业声誉的风险,是主要着眼点。目前聚偏氟乙烯(PVDF)是国际上工程界和学术界公认的高抗污染膜材料,而在PVDF方面技术成熟的只有少数发达国家,如美国的科氏、日本的东丽、加拿大的ZENOE等。天津膜天膜是国内最早开发出PVDF系列中空纤维膜产品及成套装置的公司,也是国内在该方面技术最成熟的公司,在中空纤维微滤膜、超滤膜的相关研究技术上已达到国际水平。

我国超滤膜市场应用与发展前景

在国外,超滤主要应用于饮用水处理,我国则主要用于工业领域的废水回用,作为反渗透的预处理。

目前在国内水工业市场,超滤技术已在电力、钢铁、化工等工业废水处理领域得到较多应用。随着经济社会发展,大规模废水处理工程将越来越多,为超滤膜技术开辟了广阔的市场空间。目前在国外,已经有很多自来水厂应用超滤技术生产自来水,在国内,由于资金等问题还没有应用开来。但是随着国家和地方饮用水标准的修订以及新规范的出台,超滤技术必将被越来越多的自来水厂所采用。根据水利部《21世纪中国水供求》分析,2010年后我国将开始进入严重的缺水期,而水质污染也逐渐成为我国城市安全供水的最大障碍。城市生活污水处理和中水回用将成为解决未来城市水资源危机的有效途径之一。因此超滤膜在未来市政污水处理市场将会具有广阔的市场空间。总之,随着人们越来越关注人居环境和饮水安全,可以预测超滤技术将在我国未来市政水处理及饮用水处理市场得到大规模应用。中国膜工业协会2005-11-11 10:45:19

超滤膜技术市场

引言:

据中国膜工业协会分析预测,2010年,我国膜市场需求将达200亿元,而且还将以每年20%的速度递增。近年来,随着膜分离技术研究的不断深入与应用市场的不断扩大,膜分离技术已成为水处理行业的一支重要力量。超滤膜也逐步广泛应用于污水处理,废水回用等多个领域,在国内市场开始迅速增长。虽然相对于反渗透膜强大的市场占有率,目前超滤膜还没有形成较大的占据局面,但是在近两三年来,超滤膜开始快速增长,进入发展关键期。那么目前国内超滤膜技术现状如何?市场发展究竟受制于哪些因素的影响?下面我们将来关注中国超

滤膜市场的发展。

一、世界膜技术回顾

世界膜工业在2003年经历了公司的重组、裁员,甚至清算关闭和收购合并等许多挑战性的重大事件,然而大多数膜公司依然取得了不俗的业绩,增长率达到了两位数。相对于通用工业分离业务的投资力度不大(这一点在美国尤其明显)的现状,在包括饮用水处理、生物技术和生物科学、半导体制造、血液透析等关键市场以及新兴市场如废水再生、MBR相关污水处理和基于膜技术的燃料电池系统等,投资和市场条件已经明显改善了(其中的一些领域从来没有降低过)。

Pall、Millipore、Ionics、Zenon、GE特种材料、Cuno、空气产品和化学品和Praxair 等公司取得了明显的经济增长。从公布的销售业绩来看,以Cuno为例,该公司的财政年度与自然年度相同,2003年销售收入2.882亿美元,比上年增长12%。虽然美国的一些流体过程市场环节相对表现平淡,但总的销售增长达到了15%,动力来源于医疗保健、饮用水业务的强劲增长,特别是欧洲和亚太地区的快速发展。

水处理专家Zenon环境公司正是这个市场趋势的代表,在2003年9月公布的第三季度报告中,Zenon报告了所获得的订单。该公司获得了匈牙利军队的饮用水处理设备订单,并在中国取得了实质性的进展,得到了两个再生水厂的订单。2003年该公司还与加拿大的Maytag公司签署了分销家用超滤水处理系统的合同。

生物技术/生命科学市场环节在2003年也有所回升,可以从Millipore公司最近的报告中得到佐证。该公司第三季度的增长为14%,而在欧洲的增长为25%。

在亚洲,膜工业正在展现出令人激动的活力,天津膜天膜工程技术公司与香港华益集团合资960万美元建造中空纤维膜生产基地,膜生产能力将达到每年100万平方米,膜装置生产能力达到10万套,销售额将达到1.5亿人民币。

中蓝膜技术有限公司,在其母公司——中国蓝星集团公司的大规模重组行动中摩拳擦掌。中蓝膜在蓝星集团的支持下计划通过收购、兼并和大规模的建设开发,在杭州、上海、北京和大连建设反渗透和超滤膜及膜壳工程设备生产基地,与陶氏化学、Zenon和香港霍氏集团等国际企业建立技术、资金和市场合作,在短期内建成集生产、开发和工程建设为一体的膜工业队伍。中蓝膜所属业务现已全部转入北京蓝星清洗公司。

计划出售膜生意的还有ESCO技术公司。该公司决定出售其微滤和分离业务,其中包括加利福尼亚的PTI新技术公司,英国的PTI技术有限公司和意大利的PTISPA,出售的原因是这些部门影响了公司的盈利。

Ionics公司计划收购Ecolochem及其附属公司,交易额大约在1.38亿美金。Ecolochem生产可以作为紧急用水、短期用水和长期供水装置的移动式水处理装置,用于电厂、石化和其他工业部门。Ionics与三菱丽洋签署了一个多年期销售

许可合同,三菱丽洋将用于膜生物反应器的三菱Sterapore中空纤维在美国的总代理权授予了Ionics。

ITT工业公司收购了英国的PCI膜公司,原来该公司属于泰晤士水务,这样ITT 可扩大其Sanitaire部的水和废水处理过滤与消毒设备的制造能力。ITT将利用PCI的膜技术和知识产权来开发膜生物反应器和二级废水处理设备。ITT还被认为是在拍卖中的USFilter的一些部门的一个潜在的买家。

GE特种材料完成了对Osmonics的收购,以及对膜与系统制造业务与GE Betz、GE Glegg的整合,形成了GE水技术集团,该集团包括14亿美金的资产和遍布全世界的5400名员工。2003年下半年,GE以950万美金的价格收购了Amersham 生命科学公司,形成了GE保健技术公司。GE希望通过这次收购介入药物研发市场。

Vital Therapies公司买到了VitaGen公司继续基于膜技术的ELAD(外置肝脏辅助器)的研发,这是一种用于肝病治疗的临床器械。虽然在第一期和第二期临床实验中显示了比较好的数据,但是由于缺乏资金,进一步的临床实验已经被延误了。

Pall和Nalge Nunc国际进入了一项涉及数百万美金的多年合作,双方互相供货、利用对方的品牌。Nalge Nunc公司获得了Pall的新型超级MachV膜的总经销权。Pall和W.L.Gore & Associates建立了联盟关系,Pall将拥有在全世界制造和销售采用Gore-TexPTFE膜技术的可反洗过滤器的总经营权。

一次性膜透析器的趋势支撑了2003年医药用膜的销售。瑞典的透析器生产商GambroAB增加了一次性透析器Polyflux的生产能力,在德国的Hechingen的工厂投资了一条新生产线。2002年下半年,Fresenius的透析器生产能力达到了5000万套,该公司也是本年度产量最大的生产商。

海德能的母公司日东电工收购了Elan Transdermal技术公司,成为医药用膜市场的一大新闻,后者是一家研究、开发和制造公司,提供许多用于治疗的控制释放皮肤渗透产品。作为基于膜技术的尼古丁包裹的先驱者,Elan的加盟将增强日东电工已经形成的皮肤渗透产品部的实力。2002年7月,海德能B.V.,海德能在欧洲的子公司收购了Smith & Loveless公司在英国的附属机构,包括一个主要的盈利公司Kalsep,是一家膜水处理市政和工业工程公司。

电池分离器制造商Entek国际关闭了两条最老的膜生产线,解雇了所有的员工以维持生计。因为电池工业已使用较薄的膜,Entek的厚膜已无市场。但该公司的七条薄膜生产线还将继续生产,而且开始探索新的成长性好的市场。分离器制造商Celgard公司开始了其三年期制造能力扩张计划的二期工程的建设,该公司用于锂电池的三层膜分离器的生产能力将增加三倍。

最后我们回顾一下去年膜公司的一些官司。Zenon起诉USFilter,Mykrolis起诉Pall,USFilter起诉发明家Dabasish Mukhopadhyay。Zenon要求USFilter停止生产和销售MemJet及CMF-S产品。Mykrolis向Pall索要非法使用该公司开发耐

光和耐溶剂过滤技术的费用。

二、国内超滤膜技术市场前景乐观

目前,全球膜组件成套设备和膜工程的市场已达到数百亿美元,且以每年20%的幅度递增。我国2005年膜市场需求已达100亿元。据中国膜工业协会分析预测,2010年,我国膜市场需求将达200亿元,而且还将以每年20%的速度递增。近年来,随着膜分离技术研究的不断深入与应用市场的不断扩大,膜分离技术已成为水处理行业的一支重要力量。在经过了投入期后,我国的有机分离膜市场得到迅速发展。而超滤膜作为目前为止最有效的水预处理方法,在国内市场开始迅速增长。虽然相对于反渗透膜强大的市场占有率,目前超滤膜还没有形成较大的占据局面,但是在近两三年来超滤膜开始飞速增长,进入发展关键期。

我国膜技术行业标准在不断完善

十多年来,我国有组织地在膜技术行业开展了标准化工作,组织指导中国膜工业协会成立了标准化委员会,编制了中国膜行业标准体系表,列出117项已经制定和近年来准备制定的国家标准、行业标准。截至目前,已发布、实施了《电渗析技术》《中空纤维反渗透技术》《卷式超滤技术》《蒸馏及膜法水处理装置型号命名方法》《中空纤维反渗透膜测试方法》《膜法水处理反渗透海水淡化工程设计规范》等27项行业标准,国家标准委即将发布《膜分离技术——术语》基础性国家标准,正在组织制订四项行业标准。这些标准的发布、实施,促进了我国膜技术的快速发展,提高了膜产品质量和水平,扩大了应用领域和规模,推动了膜行业的形成和发展壮大。

国内超滤膜市场正处于“千帆竟发、百舸争流”蓬勃发展期

随着工业的发展,水质污染情况日益严重,人们对水处理的要求越来越高,有越来越多的企业选择超滤来进行水处理。超滤是截止到目前为止作为RO预处理最有效的方法,除此之外,超滤还被用作直接处理市政饮用水、污水、中水回用、食品等多个领域。

超滤膜基本分为外置加压式和浸没负压式。按照结构来分的话,加压式超滤膜一般分为:内压式(中空纤维)、外压式(管式)、平板式(卷式)等多种结构。有专家分析目前超滤膜的市场格局是,就内压式超滤膜市场而言,国内中空纤维式(内压式)超滤膜市场的产品主要被美国科氏(PS)、荷兰诺芮特(PES)、海德能(PES)、德国Inge(PES)、荷兰INT(PES)、得力满/Aquasource(CA),大连欧科(PES)等品牌所主导。90%的市场被单孔丝产品占有,10%的市场被多孔膜占有。就外压式超滤膜市场而言,国内管式(外压式)超滤膜市场主要被日本旭化成(PVDF)、西门子/USFilter(PE/PD/PVDF)、日本东丽(PVDF)、欧美环境OMEXL(PVDF)、深圳立升(PVC,PVDF)、天津膜天膜(PVDF)等品牌所主导。卷式超滤膜市场的绝大分额主要被日东电工、美国科氏、GE所主导。而就浸没式超滤膜产品而言,国际以及国内市场主要被加拿大泽能、日本三菱丽阳、西门子、美国科氏、日本久保田、日本东丽等品牌所主导。浸没式超滤膜主

要被运用于大型工程。另外,国内还有一些具有代表性超滤膜企业在市场占有一定份额。如:南京九思、江苏久吾、杭州水处理中心、中科院大连化物所、高能所,健民过滤、庆江化工厂、武汉仪表厂等。

从上面分析可以看出,与反渗透膜市场被海德能和陶氏两大巨头占据所不同,目前的超滤膜市场还没有形成垄断局面。国内的超滤膜产品在一定程度上对抗,产品品质相对反渗透等产品来说要好得多。国外的超滤膜虽然质量虽好,但是在应用上会低于国产膜,其主要原因是国产膜在价格上占有一定优势。目前的市场格局是,以科氏为代表的几个国外知名品牌占据了国内高端市场,而中低端市场被国内众多超滤厂家所瓜分,其中的代表企业有欧美环境、天津膜天膜,海南立升、大连欧科、汇通源泉等企业。现在国内的超滤膜企业正在以“星星之火可以燎原”之势发展壮大,其生产的膜产品质量均属中等水平,不足以形成垄断。

海德能公司中国地区首席代表徐平博士近日在接受慧聪网采访表示:“伴随着市场需求、技术进步及反渗透膜应用的带动,超滤、微滤膜在过滤、脱浊市场所占比重正逐年提高,增长速度有望超过反渗透。与反渗透日趋成熟稳步发展产品规格相对统一的情况不同,超滤微滤膜技术及市场正处于“千帆竟发、百舸争流”的蓬勃发展期。超滤膜、微滤膜市场目前处于战国时期,任何企业都有机会,我们看好超滤市场,希望积极提高在超滤市场的排位,大力推广膜集成。”

国内超滤膜技术市场目前现状分析

据中国膜工业协会分析,我国从事膜材料、膜组件、膜与水处理工程的企业大约有600家左右,UF/MF膜中小型制造厂商达100多家,其中大型的生产型企业只有10家左右,规模以上的工程型公司不到20家,不管是生产型的还是工程型的,销售额过亿元的不到10家,以民营企业和股份制企业居多。和国外膜工业相比,我国膜工业呈现技术水平低、膜品种少、产业规模小、应用领域窄、行业管理薄弱等不足。

1、重科研轻产业。长期以来国家在膜与水处理领域的经费向高校和科研院所倾斜,对企业技术创新方面投入不大。

2、重国有轻民营。不管是国家发改委还是国家科技部设立的膜与水处理课题,多年来,基本都投向国有院所或者国有企业,而我国超滤膜产业队伍则以民营和股份制企业为主力军。

3、用户对超滤膜产品的信任度不高。超滤膜之前没有大规模发展的最主要的原因是人们对超滤膜产品的认识度、信任度还不高,用户在选择超滤膜方面缺乏经验,国内企业缺少对自身产品的宣传,超滤膜的概念还没有深入人心。企业需要营造一定的声势,来引起政府、媒体、专家学者等共同的关注和重视。

4、对于超滤膜品质的区分和应用市场的细分,国内尚未形成统一成熟的标准和经验,所以产品优劣很难有一个明确的说法。

5、由于进入超滤膜领域的企业为数众多,开发的产品多种多样。由于应用水源的复杂性和多样性,使得各种产品在膜材料、组件形式、尺寸规格、运行方式、操作条件及适用范围均有所不同,这也给水处理工程公司、设计单位及最终用户在产品选型及设计使用时带来诸多不便。但随着技术进步和市场检验,这些问题有望在今后若干年内得到解决。

国内品牌有如下三类特点:

第一类:掌握一种或若干种材料的成熟制膜工艺,产品质量有保障,定位于中大型工程用户,价格低于国外品牌却远高于国内其他品牌。营销成本高,未实现规模化生产,销量有限。

第二类:起步较早的技术型企业,现有生产工艺在早期研究机构的成果上应用,相对成熟,但产品质量控制不到位,管理不善,市场营销意识淡薄。主要以自己做工程为主要的利润来源,无法实现批量化生产和内部科学管理降低成本。

第三类:内地的不知名的膜厂,生产技术粗糙,产品质量差。主要以价格满足低端需求,不具备产品及市场竞争力。

综合上述,目前国内市场大型政府工程的超滤膜主要是国外的品牌占据主要的市场分额,价格高、质量有保障、有一定的品牌效应。从中国各膜厂目前占有的市场份额来分析,超滤膜行业没有领导的品牌,只有几家在特定的应用领域质量有保障的膜厂,有一定的品牌效应,行业内并未出现在产品线、质量、整体营销上具备绝对优势的品牌,国内超滤膜市场仍处于无领导品牌阶段。

我国超滤膜技术市场应用与发展前景

在国外,超滤主要应用于饮用水处理,我国则主要用于工业领域的废水回用,作为反渗透的预处理。目前在国内水工业市场,超滤技术已在电力、钢铁、化工等工业废水处理领域得到较多应用。随着经济社会发展,大规模废水处理工程将越来越多,为超滤膜技术开辟了广阔的市场空间。

在国外,已经有很多自来水厂应用超滤技术生产自来水,在国内,由于资金等问题还没有应用开来。但是随着国家和地方饮用水标准的修订以及新规范的出台,超滤技术必将被越来越多的自来水厂所采用。根据水利部《21世纪中国水供求》分析,2010年后我国将开始进入严重的缺水期,而水质污染也逐渐成为我国城市安全供水的最大障碍。城市生活污水处理和中水回用将成为解决未来城市水资源危机的有效途径之一。因此超滤膜在未来市政污水处理市场将会具有广阔的市场空间。

随着生物工程、食品工业、医药工业及环境保护等方面的应用要求,超滤膜将朝着以下方向发展:

(1)耐高温的合成聚合物膜和无机超滤膜的开发和研制,这类膜的主要优点是

可用于高压蒸汽消毒,对生物工程及医药工业用是极为重要的。

(2)耐污染超滤膜的研制,膜污染是超滤应用中经常遇到的难题,若对不同应用对象,选择不同耐污染的膜,无疑可大大延长膜的使用寿命,增大处理能力,减少清洗时间和次数,从而可节省投资和运行费用,这对超滤技术的扩大应用具有十分重要意义。在生物工程和医药工业中,还可提高有效成分的回收率。

总之,随着人们越来越关注人居环境和饮水安全,可以预测超滤技术将在我国未来市政水处理及饮用水处理市场得到大规模应用。

三、技术篇

超滤系统的运行管理

1、预处理系统

预处理系统是指原液在进入超滤装置之前去除各种有害杂质的工艺过程及设备。预处理工艺是根据原液情况及处理的要求来确定的,没有固定模式,但下述选择原则可供参考。

(1)地下水及含悬浮物、胶体物质小于50mg/L时宜采用直接过滤或者在管道中加入絮凝剂过滤;

(2)地面水及含悬浮物、胶体物质大于50mg/L应采用混凝沉淀、过滤工艺;

(3)原水中含有细菌、藻类及其他微生物较多时,必须先行杀菌,然后再按常规程序处理,灭菌剂有氯、次氯酸钠、臭氧等,而过氧化氢、高锰酸钾等多用清洗组件时用来杀菌,因为预处理用量大,不经济;

(4)原水经杀菌剂处理后,如果水中含有较多的余氯或其他强氧化剂,可加入亚硫酸钠等还原剂或者用活性碳吸附去除。

上述为常规的传统的预处理工艺,在膜集成工艺中,中空纤维超滤膜常作为其他膜处理的预处理。如在反渗透脱盐工艺中,超滤本身即属预处理工艺,在电渗析脱盐工艺中亦可以超滤作为电渗析脱盐预处理,以补充电渗析脱盐工艺的不足。此外,在矿泉水制备工艺中以超滤作为主要的处理工艺,化学药剂的加入,会使矿泉水水质受到污染,因此在矿泉水处理工艺中,不适宜用化学药剂作为预处理措施。

在某种情况下,例如以城市自来水为水源进行深度净化,或以地下水为水源,水质较好时,过多的常规预处理,可能带来二次污染。超滤的预处理可以极为简化,仅采用粗过滤以避免大颗粒悬浮物进入超滤系统损害超滤膜,即可直接用超滤去除少量细菌微生物、胶体、悬浮物。采用加强反冲洗,快速冲洗以及增加浓缩水排量(回流)等措施防止超滤膜的堵塞。

2、运行前的准备工作

(1)进水水质的检查,重点是检查进水的浊度或SDI值、PH值和细菌、微生物、余氯等项目,应达到设计要求的进水指标后方可输入超滤系统,一般中空纤维超滤膜要求原水的PH值并无严格要求。在PH=2~11范围内均可使用,但用于工业浓缩时,原液的PH值必须严格根据膜材料的要求。超滤膜对余氯要求也无严格规定,一般情况下,要求含有一定余氯以保证细菌不超标。当后续工艺对余氯有要求时,可在超滤工艺之后用活性碳去除,效果更佳。

(2)清洗设备及管道,超滤系统组装完成后,在启动之前还必须对系统中所有过流部分进行清洗,一方面清洗掉设备及管道中的碎屑及其他有害杂质,一方面对系统进行严格的灭菌作用,以免残留的细菌、微生物在管道及超滤膜组件中滋长。一般常采用分段清洗法,即按照工艺流程路线由前往后、按设备和管路分段清洗,以保证设备安全运行。

(3)管路系统检查,操作人员必须掌握工艺流程路线,检查各有关设备和管是否有误接的地方,同时还要检查进、出口阀门的启闭情况,特别是要注意浓缩水出口阀门不能全部关闭及进口阀门不能开启,以防止系统在封闭状态下,突然启动引起系统内压力过高以及水流冲击作用而损坏设备。

3、启动

当做完上述各项准备工作后,可先进行试启动,即接通电源,打开进水阀门,开动泵后立即停止,观察水泵叶轮转动方向是否正确,检查水泵在启动时有无反常的噪音产生,以判断水泵是否能正常运行。

对于全自动的控制装置必须预先设置操作程序,以便启动后进入正常顺序运行。

4、运行

a、升压

水泵转动后,逐渐打开超滤系统的进水阀门,相应调节浓缩水出口阀门使系统升压及保持浓缩水的流动,通常情况下,应当缓慢转动阀门,大约在1min左右时间内升至所需的工作压力,有利于对设备及膜的保护。

b、监控及记录

注意超滤设备进出口压力差的变化,进口压力应按设计值操作,但随着运行时间延长,出口处压力会逐渐降低,即压力差会逐渐增大,当这一压力差高于安装始值0.05MPa时说明水路有阻塞现象,应当采取相应措施,即采取物理或化学方法进行清洗。

运行中定时分析供水水质和超滤水水质,发现有突然变化现象,应立即采取措施。当进水水质不合格时,应加强预处理工艺。透过水不合格时,则应当进行清洗再生,处理后仍不见效果,则应考虑更换新的膜组件。

c、回收比及其调节

运行中观察浓缩水的排放量及透水量,始终保持在允许的回收比范围内运行。回收比过大或过小,于超滤膜的正常运行都是不利的。因为回收比过大,极易产生膜的浓度极化现象,影响产水质量,而回收比过小,则流速过大,也会促进膜的衰退,压力降增大影响产水量。

d、膜的清洗

判断超滤膜是否需要清洗的原则如下:

(1)根据超滤装置进出口压力降的变化,多数情况下,压力降超过初始值0.05MPa 时,说明流体阻力已经明显增大,作为日常管理可采用等压大流量冲洗法冲洗,如无效,再选用化学清洗法;

(2)根据透水量或透水质量的变化,当超滤系统的透过水量或透水质量下降到不可接受程度时,说明透过水流路被阻,或者因浓度极化现象而影响了膜的分离性能,此种情况,多采用物理——化学相结合清洗法,即进行物理方法快速冲洗去大量污染物质,然后再用化学方法清洗,以节约化学药品。

(3)定时清洗,运行中的超滤系统根据膜被污染的规律,可采用周期性的定时清洗。可以是手动清洗,对于工业大型装置,则宜通过自动控制系统按顺序设定时间定时清洗。

e、灭菌

细菌与其他微生物被膜截留,不但繁殖速度极快,而这些原生物及其代谢物质形成一种粘滑的污染物质紧紧粘附于膜表面上,直接影响到膜的透水能力和透过水质量。一般采用定期灭菌的方法,灭菌的操作周期因供给原水的水质情况而定,对于城市普通自来水而言,夏季7~10天,冬季30~40天,春秋季20~30天。地表水作为供给水源时,灭菌周期更短。灭菌药品可用500~1000mg/L次氯酸钠溶液或1%过氧化氢水溶液循环流或浸泡约半小时即可。

在矿泉水生产中,由于车间的密封性,通风不良,室内湿度增高,给霉菌生长提供了良好的条件,成为矿泉水生产过程中霉菌的长期污染源,尤其是生产管道一经霉菌污染,清除和消毒十分困难。一般紫外线、臭氧对霉菌的杀灭效果不太理想,使矿泉水成品中出现半透明丝状白色絮状的霉菌集合体,因而必须定期对周转环境进行相应的灭菌措施防止对系统的污染。

f、停机

(1)先降压后停机,当完成运行任务或者由于其他原因需要停机时,可慢慢开启浓缩水出口阀门,使系统压力徐徐下降到最低点再切断电源。因为在工作状态下如果突然停泵,容易产生水锤现象而伤害超滤膜,降压速度约在1min内完成。

(2)用纯水或超滤后的净水冲洗膜表面,利用运转水泵或者辅助的清洗水泵,采用大流量冲洗3~5min,以清除掉沉积于膜表面上的大量污垢,在冲洗过程中,系统内不升压,不引出透过水;

(3)停机期间需进行维护与保养,如果停机时间仅2~3天,可每天运行30~60min,用新鲜水置换出装置内存留的水。如果停机时间较长,应向装置内注入保护液,如0.5%~1.0%甲醛水溶液,以防止细菌繁殖。

5、超滤系统常见故障及处理措施

a、供水压力低或供水量不足,有可能水泵转动方向相反,或水泵进水管泄漏,此时水泵可能激烈震动;

b、压力降增大,系统内受阻或流速过大,应疏通水道或减少浓缩水排放量;

c、透水量下降,可能膜被压密或膜被污垢堵塞,前者停机松驰,一般不易恢复,后者则应进行清洗;

d、截留率下降,水质恶化,有多种可能,浓差极化时应用大流量冲洗,密封损坏应更换或修补。中空纤维断裂或破损,则应更换膜组件。

6、中空纤维超滤膜的污染及清洗再生技术

由于超滤膜的功能是去除原液中所含有的杂质,性能优良与截留分子量较低的中空纤维超滤膜,被杂质污染堵塞可能更快,膜表面会被截留的各种有害杂质所覆盖,甚至膜孔也会被更为细小的杂质堵塞而使其分离性能下降。原水预处理的有无,与处理质量的好坏,只能决定超滤膜被堵塞污染速度的快慢,而无法从根本上解决污染问题,即使预处理再彻底,水中极少量杂质也会因日积月累而使膜的分离性能逐渐受到影响。因此膜的堵塞是绝对的,一般超滤系统都应当建立清洗和再生技术。清洗膜的方法可分为物理方法和化学方法两大类。

a、中空纤维超滤膜的物理清洗法:

该方法是利用机械的力量来去除膜表面污染物。整个清洗过程不发生任何化学反应。

①等压水力冲洗法:对于中空纤维超滤膜等压冲洗法是行之有效的方法之一。具体做法是关闭超滤液出口阀门,全开浓缩水出口阀门,此时中空纤维内外两侧压力逐渐趋于相等,因压力差粘附于膜表面的污垢松动,籍增大的流量冲洗表面,

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