膜技術，以新質生產力賦能行業(yè)高質量發(fā)展
時間：2024年6月3-5日 地點：上海 | 國家會展中心（虹橋）
摘要
在全球經濟快速發(fā)展的過程中，也造成了巨大的環(huán)境污染，隨著人類環(huán)保意識的不斷增加，全球都已經把保護環(huán)境作為首要任務，而膜分離技術被評為二十一世紀最有發(fā)展前途的清潔技術之一。被廣泛應用于各個領域，包括高難廢水處理，市政污水深度處理、再生水制造、超純水制備以及海水淡化等領域。
01 多因素共同發(fā)力，膜技術發(fā)展前景廣闊
我國膜分離技術發(fā)展到現在已經有60年的歷史，進入21世紀以后，由于水處理需求爆發(fā)式增長，我國膜產業(yè)開始進迅速崛起，從2009年到2021年的復合增長率高達24.77%，2021年膜產業(yè)總產值達到3230億元，預計2025年將達到5000億元。
目前我國膜分離市場已躋身于世界前列，占據了全球水處理膜市場規(guī)模的近三分之一。膜產業(yè)體系主要包括反滲透膜，納濾膜，超濾膜、微濾膜、電滲析膜、陶瓷膜等。
每一個進入高速增長期的產業(yè)，都離不開資本的追捧，近年來，膜產業(yè)發(fā)展正盛，興起了一股反滲透膜產品的投資熱潮，在此背景下，我國反滲透膜材料廠商不斷崛起，包括沃頓科技，藍星東麗、沁森高科、碧水源等。尤其是沃頓科技，已經成為國內反滲透膜領域最大的生產商，尤其是沃頓科技 ，已經成為世界級的反滲透膜巨頭。而在海水淡化領域，碧水源通過自身硬核技術，打破了國外反滲透膜的壟斷局面，解決了海水淡化領域關鍵材料“卡脖子”問題。目前，反滲透占據了我國水處理膜市場50%以上的規(guī)模，我國反滲透膜的產量在全球的占比約為 18. 98%， 僅次于美國的 21%。
而超濾膜和微濾膜領域，我國也在不斷崛起，涌現出了一批優(yōu)質企業(yè)，比如津膜科技，久吾高科等。微濾膜和超濾膜生產技術國產化程度較高，產品自給率達85%左右。
截止目前，我國膜行業(yè)已經形成具有強勁競爭力的產業(yè)集群。
推動膜技術發(fā)展的主要原因有三個，一是我國水資源短缺矛盾日益加劇，污水資源化成為解決水資源短缺的最有效手段，而資源化則離不開膜技術的應用。國家對污水資源化利用高度重視，2021年，發(fā)改委等10部委聯合發(fā)布《關于推進污水資源化利用的指導意見》，提出“到2025年，全國地級市及以上缺水城市再生水利用率達到25%以上，京津冀地區(qū)達到35%以上”的總體目標。而膜技術以其超強的分離能力，成為實現污水資源化當之無愧的主要角色。
二是長久以來，我國環(huán)境面臨著嚴重的污染，修訂后的《環(huán)境保護法》實施后，在技術，管理，監(jiān)督等制度層面進行了全面更新，不僅加大了對環(huán)境違法現象的監(jiān)管力度以及處罰力度，還提升了出水水質標準，倒逼排污企業(yè)尋求更加高效的處理污廢水的方法，由于膜技術高效優(yōu)質的處理效率，逐漸成為這些排污企業(yè)的第一選擇。
三是由于我國水資源短缺，人均水資源占有量僅為世界平均水平的四分之一，被聯合國列為13個貧水國家之一。海水淡化作為“非常規(guī)水源”，可有效緩解我國用水壓力�！笆濉睍r期，為推動海水淡化產業(yè)向規(guī)模化、集成化方向發(fā)展，國家發(fā)展改革委和國家海洋局共同印發(fā)了《全國海水利用“十三五”規(guī)劃》，海水淡化成為我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)。反滲透技術是目前海水淡化最常用的技術。據統(tǒng)計，海水淡化工程中，反滲透技術占比約 65%，反滲透膜可有效過濾海水中的可溶性鹽，脫鹽率高達99.75%。
另外，經過不斷地發(fā)展，膜技術已經逐漸成熟，且成本在不斷降低，加上膜對比其它水處理技術優(yōu)勢過于明顯，所以膜產業(yè)發(fā)展速度非常迅猛。代表性企業(yè)如：杜邦、海德能、LG、沃頓、賽萊默、立升、旭化成、CSM、賽諾、碧水源、唯賽勃、沁森等。
02 膜技術，以新質生產力賦能行業(yè)高質量發(fā)展
去年9月，習近平總書記首次提到“新質生產力”，此后“新質生產力”的熱度便居高不下，今年的政府工作報告上，將“大力推進現代化產業(yè)體系建設，加快發(fā)展新質生產力”列為首項任務。
"新質生產力”有三個重要特征，分別是高科技，高效能以及高質量。
二十大以后，高質量發(fā)展成為各行各業(yè)的主旋律，尤其是環(huán)保行業(yè)。在經歷了幾十年的粗放發(fā)展之后，環(huán)保行業(yè)正在經歷由量到質的變化。而在此過程中，膜技術不斷創(chuàng)新迭代，成為行業(yè)的“新質生產力”，促進了污水行業(yè)的深度轉型升級，從原來的高能耗高污染向低能耗低污染升級，對于行業(yè)的高質量發(fā)展，有著非常明顯的技術優(yōu)勢。
膜分離技術的核心是膜材料，膜材料按照孔徑可分為超濾膜，微濾膜，納濾膜和反滲透膜，微濾膜孔徑在0.05-10μm之間，允許小分子物質通過，阻攔大分子物質通過，比如在污水處理中，可以去除懸浮顆粒、微生物和細菌等。超濾膜孔徑約為0.02-0.1μm，可截留污水站的高分子物質、懸浮物、膠體、顆粒、有機物、細菌、病毒等雜質。納濾膜孔徑通常小于2納米，可以用來去除水的硬度、濁度、色度和有機物。反滲透膜孔徑是所有膜中最小的，一般在0.0001 ~ 0.01μm之間，所以其過濾精度也是最高的，幾乎可以過濾水中所有的顆粒、有機物、離子等，常用于海水及苦咸水淡化、鍋爐補給水、工業(yè)純水及電子級高純水制備、飲用純凈水生產、廢水處理和特種分離等過程。
不同類型的膜被應用于不同的水處理場景中，表現出其優(yōu)越的性能：
1、微濾膜、超濾膜的應用及技術優(yōu)勢
微濾膜、超濾膜被廣泛應用于MBR工藝中。MBR將傳統(tǒng)的生物處理單元與膜技術相結合，主要有三大技術優(yōu)勢，一是可以實現高效的固液分離，避免了污泥膨脹的發(fā)生，出水懸浮物和濁度幾乎為零；二是膜池可有效提高反應器生物濃度，延長有機物的停留時間，有效提升了有機物降解效率；三是膜反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長污泥齡下運行，剩余污泥產量低，可有效減少污水廠污泥帶來的壓力。
2、納濾膜以及反滲透膜的應用及優(yōu)勢
納濾以及反滲透，被廣泛應用于海水淡化，超純水制備等領域。海水淡化主要是利用反滲透技術將海水中的鹽分分離出去；超純水是指除了水分子之外，幾乎沒有其它任何雜質的水，超純水被用于芯片生產過程中的晶圓沖洗、化學機械研磨、潔凈室環(huán)境的加濕源等場景。在此類應用場景中，反滲透技術具有高脫鹽率、適應水質、 含鹽量范圍廣、化學藥劑消耗少、環(huán)保、占地面積小、自動化程度高、產水的水質穩(wěn)定等優(yōu)勢。
03 膜技術應用案例
隨著膜產業(yè)的發(fā)展，膜法技術在多個領域迎來廣泛應用：
案例一：海德能-高難廢水處理
寧夏某煤化工項目的零排應用
項目背景：
寧夏某煤化工企業(yè)地處寧東能源化工基地，該地區(qū)地處中溫帶干旱氣候區(qū)，具有干燥、雨量少、蒸發(fā)量大、日照時間長等特點。基于現代煤化工項目環(huán)境準入條件要求，該企業(yè)在入駐之初就投建了廢水零排放設施。本次使用PRO-XR1反滲透膜升級替代原來項目中使用的傳統(tǒng)反滲透膜，在該項目中體現出了更佳的運行效果，為客戶降低了運行成本。
技術路線：
該系統(tǒng)工藝流程如下圖，含鹽進水具有高硬度、有機物濃度較高的特點，總處理量為2800 m3/h。經過高密澄清池、變孔隙濾池和前處理超濾后，進入一級反滲透+濃水反滲透，達到廢水濃縮減量效果。
技術優(yōu)勢：
本次使用PRO-XR1反滲透膜升級替代原來項目中使用的傳統(tǒng)反滲透膜，PRO-XR1有優(yōu)于傳統(tǒng)苦咸水膜元件的抗污染表現，相較于傳統(tǒng)苦咸水膜，采用膜表面電中性改良，膜表面不易吸附正電性的表面活性劑，水通量更加穩(wěn)定。同時，對蛋白質吸附力低，膜表面更不易受到有機物或微生物的污染。
在該項目中體現出了更佳的運行效果（低壓差、CIP周期延長），系統(tǒng)脫鹽率在保持在98.5%以上。此外，PRO-XR1的化學清洗周期約1次/月，CIP頻率的降低為業(yè)主減少了化學清洗的成本，同時延長了膜元件的使用壽命、，為客戶降低了運行成本，提供了長期優(yōu)質且穩(wěn)定的回用水水質。
案例二：杜邦-市政供水
興市區(qū)現狀水廠工藝提升改造項目一期工程
項目背景：
嘉興市區(qū)現狀水廠工藝提升改造項目設計規(guī)模55萬m³/d，是目前全球最大規(guī)模市政飲用水納濾工程，采用微濾+納濾處理工藝對現狀水廠進行升級改造，項目一期30萬m³/d已投產運行。
技術路線：
項目團隊在確保系統(tǒng)安全可靠的前提下，創(chuàng)新采用了壓濾式微濾和納濾系統(tǒng)直連耦合短流程設計，取消了中間水池、供水泵和保安過濾器，從而提升了低碳節(jié)能的效果，并且設備布置緊湊、美觀大方。相對于國內已建納濾水廠，納濾系統(tǒng)噸水規(guī)模節(jié)省占地約60%、投資降低約15%。
技術優(yōu)勢：
該項目采用杜邦FilmTec ™納濾膜元件，不僅能有效去除水中的有機物，還能保留對人體有益的礦物質，實現低能耗、抗污染性強和較長清洗周期的綜合效果。使以河網水為水源的嘉興市區(qū)現狀水廠的出水水質成功媲美以千島湖為水源的優(yōu)質水廠，為500多萬嘉興居民提供了同城同質的高品質飲用水。
項目投產至今，系統(tǒng)運行安全可靠，在冬季低溫期間仍然可以按照設計通量21.2 L/㎡·h、90%回收率長期高效穩(wěn)定運行。
案例三：沃頓科技-超純水制備
某電子超純水項目
項目背景：
某電子超純水項目的RO環(huán)節(jié)由8套(單套78支)膜元件組成。使用過程中出現問題。
技術優(yōu)勢：
使用沃頓科技LE-440UE替換國外品牌后，單套系統(tǒng)產水量108t/h，回收率90%，進水TOC<200ppb,產水TOC 20-45ppb，性能滿足使用要求，且長期穩(wěn)定可靠。
案例四：藍星膜-RO 為核心工藝的海水淡化
浙江石化煉化一體海水淡化項目
項目背景：
國內實話行業(yè)海水淡化示范項目，入圍GWI國際海水淡化提名，設計規(guī)模25萬噸/日
技術路線：
混凝沉淀＋V型濾池＋海水淡化反滲透＋淡水反滲透
技術優(yōu)勢：
能耗低，投資低，壽命長，出水品質高。采用核心膜技術，配合能量回收系統(tǒng)，降低能耗，甄選設備材料及配件，確保系統(tǒng)壽命長，維護成本低。投產后穩(wěn)定脫鹽率可達99.8%，可根據不同用水水質要求調整海水淡化流程，實現用水需求。
水處理行業(yè)有了膜技術的加持，勢必會讓水處理進入到一個全新的時代。新時代的水處理，不僅要做到治污減排，更要秉持綠色低碳理念，做到更加經濟和節(jié)能。
04關于上海國際水展
上海國際水展作為全球規(guī)模最大的水處理展，深耕行業(yè)十六載，已然成為海內外膜品牌展示新產品、傳播新理念、挖掘新商機的首選平臺。
展會持續(xù)整合全球資源，始終保持創(chuàng)新，攜手IWA國際水協(xié)會、國際脫鹽協(xié)會、中國膜工業(yè)協(xié)會、青島阿迪埃脫鹽中心、浙江省膜產業(yè)協(xié)會等國內外權威機構共同發(fā)力，助推水處理行業(yè)高質量發(fā)展。
多年不斷沉淀國際資源，持續(xù)引進優(yōu)質的國際膜品牌，為國內膜材料市場注入新鮮的增長“血液”。2024上海國際水展，順應行業(yè)發(fā)展趨勢，首次推出“國際膜品牌創(chuàng)新公園”，將集結海外主流膜品牌企業(yè)，聚焦膜行業(yè)新產品及創(chuàng)新技術展示，提供買家最新應用場景解決方案、感受來自全球水處理行業(yè)的先進案例與研究成果。
截止日前，已確認報名參展的國內外膜品牌企業(yè)高達近800家。三天時間，展會現場將集中展示膜與水處理全行業(yè)產業(yè)鏈，涵蓋膜原材料、膜元件、制膜設備、膜配件、膜成套設備等產品。
2024年6月3-5日
上海 | 國家會展中心（虹橋）
第十六屆上海國際水展
這場屬于全球水處理人的盛會即將掀起新一輪行業(yè)熱浪！
主辦方盛情邀約行業(yè)各界專業(yè)人士相聚6月3-5日的上海國際水展。
更多展會資訊，請聯系主辦方：
參觀/采購咨詢：
聯系人：金先生
電話：400 665 3755
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地址：上海市閔行區(qū)金雨路55號虹橋525創(chuàng)意園A座401室 (近先鋒街)
