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國內超濾膜(UF)技術應用及市場現狀

發布時間:2019-02-21 作者:admin 瀏覽次數:

膜分離技術從上世紀50年代出現,憑借分離效率高,能耗低,操作簡單等優點,已在電力、冶金、石油石化、醫藥、食品、水源治理、市政工程、污水回用及海水淡化等領域得到廣泛應用,取得了長足的發展;特別是在工業廢水處理、市政污水處理和相關回用技術的發展和應用過程中,膜法水處理技術無疑已成為一支重要的力量。
超濾技術在水處理中的應用  
       近30年是超濾技術迅速發展的時期,超濾分離技術被廣泛地應用于飲用水制備、食品工業、制藥工業、工業廢水處理、金屬加工涂料、生物產品加工、石油加工等領域。大規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。
   (1)飲用水處理

 
       由于對飲用水的質量要求越來越嚴格,水處理公司投入越來越大的精力來控制供水管網中存在的微生物的量。為了做到這一點,因此一種方法是進行昂貴、頻繁的水質檢驗,或者在供水終端設置防止細菌和病毒進入的屏障。
       采用UF系統,可以非常方便的建成這樣的屏障。超濾膜對細菌的去除率可以達到6log,對于病毒的去除率達到4log,因此水廠和用水者都不必在擔心細菌和病毒的問題。由于飲用水的質量本身就很高(濁度和懸浮固體都非常低),因此此時的膜系統可以可以采用很高的膜通量,可以達到135升/平米.小時。同時較高的入水條件,因此反沖頻率和化學加強反洗的頻率都可以非常低,產水量可以達到99%。如果需要還可以設立二級超濾系統,將第一級的反洗水進一步回用。
   (2)地表水處理
       UF系統非常多的應用在地表水處理上,處理后的水用于灌溉或作為反滲透的入水,來制備工業用水。
       在荷蘭,出現了越來越多的這類工廠。這種技術提供了一種新型的工業用水的方式,即不必在購買越來越貴的飲用水,而是就近取用地表水處理后使用。
   (3)海水淡化
       中東地區是水資源缺乏最嚴重的地方。為了解決這個問題,最早人們通常采用蒸餾技術。從十九世紀60年代,膜技術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面臨著膜污染嚴重的問題。主要因為反滲透系統的傳統的預處理方法無法提供可靠的入水水質。因此絕大多數淡化工廠,在遠遠低于其設計出水量的情況下工作,甚至有些工廠的出水量達不到最初設計的30%。
      小型淡化裝置的研究非常清楚的表明,超濾系統可以非常有把握的控制海水的水質,為反滲透系統提供高質量的入水。長期試驗也表明,超濾系統的出水SDI值可以非常好的控制在2以下。這些測試在超濾系統前不必用任何預處理,并且適用各種海水水質。
   (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勢為污水的回用提供了一種有吸引力的解決辦法。
       其實,從城市污水處理廠和工廠中排出的廢水,是作為工業用水,甚至是飲用水的一種非常好的水資源。這在技術上是完全可以實現的,但西方用戶確非常難以相信這種做法。與其說這是技術上的難題,不如說是一個心理的難題。但是,目前在納米比亞的Windhoek,已經在建設一個850噸/小時的水廠,就是采用膜技術將污水處理廠的出水回用為飲用水。
    我國超濾膜市場現狀
       近兩三年來,隨著工業發展水質污染情況日益嚴重,對水預處理要求越來越高,作為目前為止最有效的水預處理方法,超濾膜在國內市場開始迅速增長。
       相對于反滲透膜強大的市場占有率,目前超濾膜還沒有形成較大的占據局面。我國從事膜研發的機構大學有30余家,從事膜生產的企業大約300多家。在膜的總銷售中,50%的市場被反滲透膜占據,超濾與微濾、電滲析各占10%,剩下20%被氣體分離膜、無機陶瓷膜、透氣膜及其他類型所占據。雖然市場占有率不是很高,但是在近兩三年來超濾膜開始翻倍增長,進入發展關鍵期。超濾之前沒有大規模發展起來最主要的原因是價格較貴,運行成本較高。但是隨著工業的發展,水質污染情況日益嚴重,對水預處理的要求越來越高,有越來越多的企業選擇超濾來做預處理。這不僅因為超濾是目前為止做水預處理最有效的方法,還因為反滲透系統要想得到良好的運行,最好的方法是用超濾來做水的預處理。目前有不少反滲透系統出現問題,最主要的原因就是水的預處理太差,不能保證反滲透系統正常運行。因此,即使超濾膜的價格貴一些,也有越來越多的企業選擇超濾來做預處理,從而達到一勞永逸的作用。
      在國內超濾市場,科氏超濾膜占有領先的地位。但與反滲透膜市場被海德能和陶氏兩大巨頭占據所不同,目前的超濾市場還沒有形成壟斷局面。國內的超濾膜產品在一定程度上對抗,產品品質相對反滲透等產品來說要好得多。國外的超濾膜雖然質量也很好,但是在應用上會低于國產膜,其主要原因是國產膜在價格上占有一定優勢。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了國內高端市場,而中低端市場被國內眾多超濾廠家所瓜分,其中的代表企業有天津的膜天膜,大連歐科,海南的立升?,F在國內的超濾企業正在以“星星之火可以燎原”之勢發展壯大,幾乎每個省市都能找到做超濾膜的企業,其生產的膜產品質量均屬中等水平,不足以形成壟斷??梢哉f,目前國內水處理超濾市場正處于一種群雄爭霸的混戰時期,具有如下幾個特點:
1 超濾膜品牌眾多,產品質量以及價格差異巨大。
2 對于超濾膜品質的區分和應用市場的細分,國內尚未形成統一成熟的標準和經驗,所以產品優劣很難有一個明確的說法。
3 超濾膜的市場需求增長強勁,由于用戶在選擇超濾膜方面缺乏經驗,所以各個品牌都有可能在當前市場份額中贏得一席之地。
        當然,目前國內超濾市場這種混沌的競爭局面也不會維持過長時間,優秀的品牌和實力雄厚的企業終將承受住時間的洗禮脫穎而出。受原材料的品質制造能力、封裝工藝水平的限制,大多數國產超濾膜的性能與國外產品相比還有較大差距,如果沒有國家政策和大企業集團的長期支持,短期內還很難有質的飛躍。
    超濾膜產品與企業
        就產品形式而言,超濾膜也分為卷式、板框式、管式和中空纖維式,其中,中空纖維式是國內應用最為廣泛的一種。超濾膜與反滲透膜最大的不同是產品的不可替換性,不同品牌的超濾膜基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險。一旦在選擇超濾膜的品牌和應用上出現失誤,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商產生不良影響。因此,對中空纖維膜科技產業化來說,如何研制滿足市場需求的高抗污染膜,降低用戶和企業聲譽的風險,是主要著眼點。目前聚偏氟乙烯(PVDF)是國際上工程界和學術界公認的高抗污染膜材料,而在PVDF方面技術成熟的只有少數發達國家,如美國的科氏、日本的東麗、加拿大的ZENOE等。天津膜天膜是國內最早開發出PVDF系列中空纖維膜產品及成套裝置的公司,也是國內在該方面技術最成熟的公司,在中空纖維微濾膜、超濾膜的相關研究技術上已達到國際水平。
    我國超濾膜市場應用與發展前景   
         在國外,超濾主要應用于飲用水處理,我國則主要用于工業領域的廢水回用,作為反滲透的預處理。
        目前在國內水工業市場,超濾技術已在電力、鋼鐵、化工等工業廢水處理領域得到較多應用。隨著經濟社會發展,大規模廢水處理工程將越來越多,為超濾膜技術開辟了廣闊的市場空間。目前在國外,已經有很多自來水廠應用超濾技術生產自來水,在國內,由于資金等問題還沒有應用開來。但是隨著國家和地方飲用水標準的修訂以及新規范的出臺,超濾技術必將被越來越多的自來水廠所采用。根據水利部《 21世紀中國水供求》分析, 2010年后我國將開始進入嚴重的缺水期,而水質污染也逐漸成為我國城市安全供水的最大障礙。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?,隨著人們越來越關注人居環境和飲水安全,可以預測超濾技術將在我國未來市政水處理及飲用水處理市場得到大規模應用。

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