高速發(fā)展的膜分離技術(shù)

1、高速發(fā)展的膜分離技術(shù)膜分離技術(shù)起步于本世紀(jì)六十年代，至今不過三十多年，但由于它具有分離過程無相態(tài)變化，基本在常溫下進(jìn)行，特別適用對(duì)熱敏感物質(zhì)的分離過程屬物理變化或物化變化，分離范圍可以從小分子到大分子；從細(xì)菌到病毒；從蛋白質(zhì)、膠體到多糖；分離過程僅僅是簡(jiǎn)單的加壓輸送，易自控、占地面積小等特點(diǎn)，特別是與其它如蒸餾、冷凍、萃取等分離方法比較，節(jié)能效果顯著，因此受到各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視。不少國(guó)家把膜分離技術(shù)納入國(guó)家計(jì)劃和關(guān)鍵技術(shù)。年世界膜市場(chǎng)總產(chǎn)值約億美元，膜裝置產(chǎn)值約億美元，年估計(jì)膜產(chǎn)值達(dá)億、膜裝置產(chǎn)值可達(dá)億美元，如果進(jìn)一步推算到膜工程，產(chǎn)值將比膜裝置增進(jìn)倍，由此而帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)膜技

2、術(shù)研究起步于年，年代末開始步入工業(yè)化，并不斷擴(kuò)大研究應(yīng)用領(lǐng)域，目前已形成一支相當(dāng)規(guī)模的膜及膜應(yīng)用技術(shù)的研究隊(duì)伍和膜產(chǎn)業(yè)基地。年估算，膜分離技術(shù)產(chǎn)業(yè)，總產(chǎn)值約.億人民幣，與國(guó)家市場(chǎng)相比仍然有很大差距。 與國(guó)際市場(chǎng)的差距主要在于：一是對(duì)膜技術(shù)這一高新技術(shù)的認(rèn)識(shí)，二是膜技術(shù)推廣應(yīng)用領(lǐng)域亟待進(jìn)一步擴(kuò)大，并建立相應(yīng)的示范工程，三是面臨一些國(guó)外膜及膜裝置，膜工程的大企業(yè)進(jìn)入我國(guó)，以獨(dú)資或合資企業(yè)形式加大競(jìng)爭(zhēng)，四是國(guó)內(nèi)膜技術(shù)膜產(chǎn)品質(zhì)量、品種與國(guó)外尚存在較大差距。從總體水平上約落后發(fā)達(dá)國(guó)家年。當(dāng)前膜分離技術(shù)的應(yīng)用幾乎涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各生產(chǎn)、研究部門以及國(guó)防建設(shè)領(lǐng)域，其中主要有利用反滲透過濾及微孔過濾技術(shù)進(jìn)行海水

3、、苦咸水的脫鹽淡化、低鹽度水、自來水的脫鹽、純化、無菌化及制備微電子工業(yè)所需的純水、高純水，醫(yī)藥工業(yè)的精制無菌水、注射用水，食品工業(yè)用的無菌水、軟化水、鍋爐用軟化水，化學(xué)工業(yè)及分析化驗(yàn)室所需純水高純水等。在醫(yī)療、醫(yī)藥領(lǐng)域用于疫苗的濃縮與純化，菌體的去除，分類與化驗(yàn)。中草藥口服液的澄明與無菌化，中藥針劑的制備、抗生素的濃縮與精制，肝腹水的去除等。在生物工程領(lǐng)域如啤酒的無熱除菌過濾、低度酒澄清處理，味精生產(chǎn)中發(fā)酵液菌體與氨基酸的分離，醋的除濁與澄清，醬油的除菌與澄清，無菌空氣、無菌水的制備。在食品工業(yè)領(lǐng)域有果蔬汁的澄清與無熱滅菌及濃縮，食品的結(jié)構(gòu)重組和由山楂制取濃縮山楂汁、山楂果珍、山楂果膠，速溶

4、茶的制取，卵蛋白的濃縮，乳制品的濃縮，動(dòng)物膠的濃縮等。在環(huán)境工程領(lǐng)域主要有：電鍍、電泳漆廢水、軋鋼、切削等乳化油廢水的處理，從洗毛廢水中回收羊毛脂，從上漿廢水回收漿料，高層建筑生活廢水的處理與回收，食品加工廢水的處理及有價(jià)值成分的回收等。在氣體膜分離方面，已在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的有富氧、富氮空氣的制備，從合成氨尾氣中進(jìn)行氮、氫分離以回收氫等。總之膜分離技術(shù)作為一門新興的化工分離單元，已顯示出它的極好的應(yīng)用前景，并將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，它將推動(dòng)產(chǎn)業(yè)部門的技術(shù)改造和建立新的生產(chǎn)工藝促進(jìn)高新技術(shù)研究的發(fā)展。膜技術(shù)快速發(fā)展引來巨大商機(jī) 隨著全球水資源短缺情況的加劇，水資源開發(fā)、工業(yè)和飲水處理、廢水處理

5、及再利用成為各國(guó)研究開發(fā)的熱點(diǎn)，而膜分離技術(shù)正是目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的凈化技術(shù)。有專家預(yù)言，膜技術(shù)及與其它技術(shù)集成的技術(shù)將在很大程度上取代目前采用的傳統(tǒng)分離技術(shù)?，F(xiàn)在，膜技術(shù)已與光纖、超導(dǎo)技術(shù)等一起成為21世紀(jì)十大高科技產(chǎn)業(yè)之一。      膜分離技術(shù)是指利用具有特殊選擇分離性的有機(jī)高分子材料或無機(jī)材料，制成不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的膜，在一定驅(qū)動(dòng)力作用下，使雙元或多元組份的特定組份因透過膜的速率不同而達(dá)到分離或密集的目的。由于這種技術(shù)是采用物理方法分離組份，因而清潔無污染、操作及設(shè)備簡(jiǎn)單、能量損耗少，并可廣泛應(yīng)用于石油、化工、電子電力、食品、醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域，因此近

6、年來發(fā)展十分迅速。 膜分離技術(shù)的核心是膜材料的制備。膜材料分為有機(jī)膜和無機(jī)膜，但無機(jī)膜制備難度大，應(yīng)用不多。目前，全球膜技術(shù)以有機(jī)膜技術(shù)為主?？捎米饔袡C(jī)膜材料的聚合物有上百種，但現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)的只有幾十種。主要有聚四氟乙烯（PTFE）、聚氯乙烯（PVC）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚砜（PSF）、聚丙烯腈（PAN）、聚酰胺（PA）、醋酸纖維素（CA）、硝酸纖維素（CN）等。人們通常按照膜的用途來分類，可分為反滲透膜、超濾膜、微濾膜、納濾膜、滲析膜、氣體分離膜等。 作為一門新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，膜分離產(chǎn)業(yè)在全球都保持了超過8的增長(zhǎng)率，在我國(guó)也有著相當(dāng)廣闊的應(yīng)用前景。據(jù)預(yù)測(cè)，2030年中國(guó)人口將達(dá)到

7、16億，屆時(shí)人均水資源量?jī)H有1750立方米，預(yù)計(jì)用水總量為7000億8000億立方米，要求供水能力比現(xiàn)在增長(zhǎng)1300億2300億立方米，全國(guó)實(shí)際可利用水資源量接近合理利用水量上限，因此開發(fā)新的水資源如進(jìn)行海水淡化勢(shì)在必行，而目前采用反滲透膜進(jìn)行海水淡化是最經(jīng)濟(jì)而又清潔的方法。 另外，近年來我國(guó)廢水、污水排放量以每年18億噸的速度增加，全國(guó)工業(yè)廢水和生活污水每天的排放量近164億噸，其中約80未經(jīng)處理直接排入水域。可見，我國(guó)環(huán)保水處理方面對(duì)膜應(yīng)用的需求量將很大，這一領(lǐng)域也被業(yè)界認(rèn)為是增長(zhǎng)潛力最大的領(lǐng)域。在生物醫(yī)藥和食品生產(chǎn)過程中，微濾膜發(fā)揮了重要作用。目前全球以血液滲析膜的市場(chǎng)最大，約占總銷售額

8、的50。近幾年來，膜技術(shù)在生物工程、醫(yī)療和血液滲析治療領(lǐng)域的應(yīng)用增速驚人，僅美國(guó)的年增速就超過了13。 由于其廣泛的用途及極好的市場(chǎng)應(yīng)用前景，膜技術(shù)及膜材料的開發(fā)應(yīng)用在全球范圍內(nèi)受到了前所未有的高度重視，誰掌握了膜技術(shù)，誰就掌握了化學(xué)工業(yè)的未來已成為業(yè)界的共識(shí)。各發(fā)達(dá)國(guó)家都在積極部署，投巨資發(fā)展該技術(shù)及產(chǎn)業(yè)，搶奪制高點(diǎn)。一直以來，美、日、歐始終處于世界膜技術(shù)的前沿，主導(dǎo)世界膜技術(shù)發(fā)展的方向，基本上壟斷了世界膜市場(chǎng)。他們的特點(diǎn)是研發(fā)實(shí)力強(qiáng)、產(chǎn)品品種多、系列化。目前我國(guó)的膜材料以進(jìn)口產(chǎn)品為主，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品很少，80以上為引進(jìn)產(chǎn)品及技術(shù)，膜產(chǎn)業(yè)整體處于技術(shù)水平較低、研發(fā)實(shí)力較弱的階段，與發(fā)

9、達(dá)國(guó)家相比有較大的差距。 盡管如此，我國(guó)膜市場(chǎng)的需求量增長(zhǎng)卻很快，業(yè)內(nèi)專家預(yù)計(jì)到2015年，我國(guó)的膜市場(chǎng)需求可望超過200億元，屆時(shí)將占世界膜市場(chǎng)總需求量的1015。在意識(shí)到了巨大的市場(chǎng)需求與研發(fā)的差距后，國(guó)家已投資建設(shè)了多個(gè)膜產(chǎn)業(yè)示范基地，如廢水處理用膜組件及系統(tǒng)處理裝置產(chǎn)業(yè)化示范工程、建立復(fù)合反滲透膜國(guó)產(chǎn)化及水工業(yè)成套技術(shù)裝備生產(chǎn)基地等，這對(duì)于促進(jìn)我國(guó)膜材料、膜技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化，提高我國(guó)膜產(chǎn)業(yè)的整體水平有著重要的推動(dòng)作用，為我國(guó)的膜行業(yè)在世界膜行業(yè)占有一席之地打下了良好的基礎(chǔ)。令人矚目的膜分離技術(shù)膜分離技術(shù)是一項(xiàng)新興的分離技術(shù)，自60年代逐漸開始大量工業(yè)化應(yīng)用之后發(fā)展十分迅速，其品種日益豐富，

10、應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，每年的銷售額以1430的速度增長(zhǎng)，被專家認(rèn)為是20世紀(jì)末到21世紀(jì)最有發(fā)展前途的高科技之一。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)估計(jì)，目前膜分離技術(shù)世界市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到每年200億美元以上。除了透析膜主要用于醫(yī)療用途以外，幾乎所有的膜分離技術(shù)均可用于石油、天然氣及石油化工和環(huán)保行業(yè)中。反滲透膜和納濾膜作為主要用于水及其他液體分離膜，在分離膜領(lǐng)域占有重要地位。膜材料從初期單一的醋酸纖維素非對(duì)稱膜發(fā)展到表面聚合技術(shù)制成的交聯(lián)芳香族聚酰胺復(fù)合膜，操作壓力也擴(kuò)展到高壓（海水淡化）膜、中壓（醋酸纖維素）膜、低壓（復(fù)合）膜和超低壓（復(fù)合）膜，80年代以來又開發(fā)出多種材質(zhì)的納濾膜。膜組件的形式近年來也呈現(xiàn)出多樣化的趨

11、勢(shì)，除了傳統(tǒng)的中空纖維式、卷式、管式及板框式以外，又開發(fā)出回轉(zhuǎn)平膜式和浸漬平膜式等。工業(yè)上應(yīng)用最多的是卷式膜，它占據(jù)了絕大多數(shù)陸地水脫鹽和越來越多的海水淡化市場(chǎng)，中空纖維膜在海水淡化應(yīng)用中仍占有很高的份額。膜分離技術(shù)除了目前已普遍應(yīng)用于化工、電子、紡織、輕工、冶金、石油等工業(yè)領(lǐng)域外，還將在節(jié)能技術(shù)、環(huán)保技術(shù)、清潔生產(chǎn)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。例如，高效的膜分離技術(shù)可以取代傳統(tǒng)的能耗較高的技術(shù)，在我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中具有重要意義，也是工業(yè)技術(shù)的主要措施之一。我國(guó)水資源十分緊張，水污染極為嚴(yán)重，隨著對(duì)環(huán)境的要求不斷提高，膜分離技術(shù)在工業(yè)廢水處理方面將進(jìn)一步發(fā)揮更大的作用。由于膜技術(shù)能在治理污染的同時(shí)回收

12、有用的物質(zhì)，變廢為寶，甚至可以實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，因此在清潔生產(chǎn)工藝中也具有廣闊的應(yīng)用前景。此外，在飲用水凈化中膜分離技術(shù)的應(yīng)用更是十分普遍。進(jìn)入90年代以后，膜分離技術(shù)在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)成為國(guó)外研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)部門關(guān)注的焦點(diǎn)，并形成方興未艾的發(fā)展態(tài)勢(shì)。未來膜技術(shù)在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展是我國(guó)整個(gè)膜分離技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的重要組成部分，其發(fā)展速度會(huì)更快，勢(shì)頭會(huì)更猛，它將成為整個(gè)膜分離技術(shù)發(fā)展的焦點(diǎn)、重點(diǎn)和突破點(diǎn)。為此，我們必須有充分的認(rèn)識(shí)并提出如下建議：一、在制定我國(guó)膜分離技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃時(shí)，應(yīng)充分重視膜分離技術(shù)在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。二、加強(qiáng)膜產(chǎn)業(yè)與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的有機(jī)結(jié)合。三、通過多種形式，大力宣傳膜分離技術(shù)

13、在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中大有作為的應(yīng)用前景，要使領(lǐng)導(dǎo)部門、科研單位、膜產(chǎn)業(yè)部門和潛在用戶都有所了解和認(rèn)識(shí)。四、大力支持和推動(dòng)科研設(shè)計(jì)部門開展深入的應(yīng)用研究，建立膜分離技術(shù)在環(huán)保產(chǎn)業(yè)中的各項(xiàng)生產(chǎn)性示范設(shè)備與工程。五、將引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備與國(guó)內(nèi)自己研究開發(fā)的技術(shù)和設(shè)備相結(jié)合；科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)部門與環(huán)保部門相結(jié)合；注意多種技術(shù)的組合運(yùn)用。六、制定生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)行業(yè)自律，規(guī)范行業(yè)行為，引進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，推薦先進(jìn)技術(shù)和優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，堅(jiān)決淘汰落后技術(shù)和劣質(zhì)產(chǎn)品。膜市場(chǎng)需求空間大據(jù)中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)根據(jù)近幾年膜工業(yè)發(fā)展速度和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求分析預(yù)測(cè)：2005年，我國(guó)膜市場(chǎng)需求將達(dá)50億元以上，2015年，膜市場(chǎng)需求可望超過200

14、億元，將占到世界總量的1015     我們無法去追究是工業(yè)文明還是人口無休止的增長(zhǎng)，還是我們對(duì)自然資源索取的貪婪，反正我們已面臨著水的危機(jī)：早在70年代中期，由于眾多的河流遭到嚴(yán)重污染，全世界有70的人無法保證衛(wèi)生、安全地用水。淡水資源的日益匱乏，使人們一再把目光投向浩瀚的海洋，地中海中部的馬耳他，成功地去除導(dǎo)致海水又苦又咸的鹽類物質(zhì)，從中獲得了淡水，為島上的3萬居民和前來觀光的旅游者提供忠實(shí)的服務(wù)。是什么迫使海水在這里乖乖的繳械投降了？是膜！在這里，馬耳他利用反滲透膜建設(shè)了世界上最大的反滲透海水淡化廠。有資料說，反滲透技術(shù)已成為海水、苦咸水淡化和純水、超純水制

15、造最經(jīng)濟(jì)的手段，采用此技術(shù)改造的海水已為世界上1億多人口解決了吃水問題。     21世紀(jì)的“魔”     有人在談到膜的時(shí)候，根本不說膜，而是直接用“魔”來稱呼。膜真的有那么神氣嗎？就讓我們先認(rèn)識(shí)一下什么是膜？     其實(shí)膜就存在于我們的生活里，理論上講，膜就是利用具有特殊選擇分離性的有機(jī)高分子材料或無機(jī)材料，制成的不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的膜，在一定驅(qū)動(dòng)力的作用下，使雙元或多元組分的特定組分因透過膜的速率不同，而達(dá)到分離或特定組分密集的目的。淺顯地說，大家所知道的腎透析、飲用的純凈水都是膜的功績(jī)。生物體內(nèi)，膜是

16、不同組織間的屏障。物質(zhì)交換時(shí)，它只允許其中的某些物質(zhì)通過，而排斥其他物質(zhì)。用形象一點(diǎn)的話來講，任何骯臟不堪的水，經(jīng)過膜技術(shù)的處理，流淌出來的就是可以飲用的清潔水。從材料上分，可分為有機(jī)膜和無機(jī)膜；按功能分，可分為分離膜和反應(yīng)膜。有研究說，僅可用作有機(jī)膜材料的就有幾百種。由于它的種類繁多，組合的多變，在環(huán)保、醫(yī)藥、化工、食品、電子、冶金、紡織等眾多領(lǐng)域里都身手不凡，被公認(rèn)為是當(dāng)代最有前途的高新技術(shù)之一。     有專家預(yù)言，21世紀(jì)，膜技術(shù)及其與其他技術(shù)集成的技術(shù)將在很大程度上取代目前采用的傳統(tǒng)分離技術(shù)，達(dá)到節(jié)能降耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量之目的。對(duì)推動(dòng)人類科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)

17、社會(huì)發(fā)展，將起到極大的作用。     有關(guān)機(jī)構(gòu)也指出：膜技術(shù)與光纖、超導(dǎo)等技術(shù)將成為主導(dǎo)未來工業(yè)的六大高新技術(shù)之一，也將是新世紀(jì)十大高科技產(chǎn)業(yè)之一。     目前，膜技術(shù)在全球范圍內(nèi)受到了前所未有的高度重視，特別是“誰掌握了膜技術(shù)，誰就掌握了化學(xué)工業(yè)的未來”已成為大家的共識(shí)。     世界有膜已“成長(zhǎng)”     20世紀(jì)50年代末，以離子交換膜為代表的滲析和電滲析技術(shù)，率先創(chuàng)建了膜工業(yè)，在脫鹽和濃縮等方面得到了普遍應(yīng)用，尤其是離子交換膜技術(shù)的發(fā)展，使制堿工業(yè)發(fā)生了革命性變化。

18、     20世紀(jì)80年代中期以來，膜技術(shù)進(jìn)入全面發(fā)展階段，研究開發(fā)出了以空氣為氣源的膜法富氧技術(shù)；用于低分子切割的納濾膜技術(shù)；高通量、高脫鹽率的反滲透復(fù)合膜技術(shù)；用于有機(jī)溶劑分離的滲透汽化技術(shù)和用于微濾和超濾的無機(jī)膜分離技術(shù)等，這一切為膜分離技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。     隨著膜分離技術(shù)研究的不斷深入，應(yīng)用市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，新的膜分離技術(shù)也正不斷推出。如工業(yè)氣體膜法脫濕技術(shù)、工業(yè)氣體酸性組分（二氧化硫、二氧化碳）膜法脫除有機(jī)蒸汽脫除與回收、天然氣膜法凈化、膜法廢水資源化、城市中水回用、水中溶解氣體脫除等技術(shù)已陸續(xù)投入中試和工業(yè)試

19、驗(yàn)。而以有機(jī)物分子切割為目標(biāo)的膜分離技術(shù)，以膜反應(yīng)和反應(yīng)分離為目的的膜技術(shù)，以高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度的無機(jī)膜、生物膜技術(shù)將成為21世紀(jì)的主流高新技術(shù)。因此，可以說膜分離技術(shù)是對(duì)社會(huì)發(fā)展有著長(zhǎng)遠(yuǎn)持久影響的高新戰(zhàn)略性技術(shù)，是環(huán)境保護(hù)的最佳“拍檔”。     打造自己的“膜航空母艦”     那么，我國(guó)在膜技術(shù)方面處于什么狀況呢？據(jù)中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)郭有智介紹：應(yīng)該說，我們?cè)谀ぜ夹g(shù)領(lǐng)域的研究和開發(fā)是有顯著成就的。中國(guó)膜技術(shù)至今已走過近40年歷程，作為一項(xiàng)高新技術(shù)，我國(guó)在研究方面并不落后，制作水平和工業(yè)化能力也正在前進(jìn)之中，與國(guó)際基本同步，成

20、為僅次于歐美、日本的膜技術(shù)大國(guó)，其市場(chǎng)化的工業(yè)體系已經(jīng)形成，并成功地建立了一批示范工程。形成大、中、小相關(guān)企業(yè)的技術(shù)梯隊(duì)，并組成了中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)，已從投入期走向成長(zhǎng)期，我國(guó)膜工業(yè)迎來了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)代。     但是，由于我國(guó)的膜工業(yè)是在科研院所成果自身轉(zhuǎn)化和原鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，存在經(jīng)濟(jì)實(shí)力不強(qiáng)、技術(shù)創(chuàng)新能力弱、產(chǎn)業(yè)化水平不高、經(jīng)營(yíng)規(guī)模小等問題。再加上企業(yè)分屬于不同地區(qū)、部門管轄，行業(yè)內(nèi)在的技術(shù)經(jīng)濟(jì)聯(lián)系容易受到損害，出現(xiàn)了“行業(yè)前景看好，企業(yè)舉步為艱”的被動(dòng)局面。因此，進(jìn)入成長(zhǎng)期后，急需按市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律進(jìn)行整合，達(dá)到技術(shù)、資產(chǎn)、人力等資源的優(yōu)化配置，提升產(chǎn)業(yè)

21、水平和規(guī)范市場(chǎng)，加快與國(guó)際接軌的步伐。否則，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的廠商就會(huì)憑著他們的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)品質(zhì)量、規(guī)模經(jīng)營(yíng)，搶灘中國(guó)的膜市場(chǎng)。     整合國(guó)內(nèi)具有一定技術(shù)優(yōu)勢(shì)和規(guī)模的企業(yè)、研究單位以及其他一切優(yōu)勢(shì)資源，形成合力。去年3月，國(guó)有重點(diǎn)骨干企業(yè)中國(guó)藍(lán)星（集團(tuán)）總公司通過收購(gòu)、兼并、控股、聯(lián)營(yíng)、重組和改制等方式投資組建了中藍(lán)膜技術(shù)有限公司。擬組建“中藍(lán)膜技術(shù)有限公司杭州膜科技工業(yè)園”，北方以藍(lán)星水處理公司為核心的“中藍(lán)膜技術(shù)有限公司北京空港科技園膜產(chǎn)業(yè)基地”南北兩個(gè)基地。從整體上形成科研開發(fā)、新產(chǎn)品制造、水處理工程、產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目和商貿(mào)五位一體的經(jīng)營(yíng)格局，并通過資本運(yùn)作和引入

22、風(fēng)險(xiǎn)投資等方式，最終實(shí)現(xiàn)膜技術(shù)科技板塊上市的目標(biāo)，從而推動(dòng)我國(guó)膜技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。     中藍(lán)膜公司組建以來，堅(jiān)持以膜技術(shù)為核心，努力開發(fā)膜品種、組件、設(shè)備、系統(tǒng)及環(huán)保產(chǎn)品和其他清潔生產(chǎn)技術(shù)的產(chǎn)品，在短時(shí)期內(nèi)成為中國(guó)膜技術(shù)行業(yè)中技術(shù)水平最高、規(guī)模最大、業(yè)務(wù)能力最全的專業(yè)化集團(tuán)公司。擴(kuò)大應(yīng)用推廣領(lǐng)域，推動(dòng)國(guó)際間技術(shù)交流與合作。2001年，中藍(lán)膜技術(shù)有限公司在短短8個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)銷售4000余萬元，2002年預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售1.36億元。     中藍(lán)膜這一招，不但使他們?cè)鰪?qiáng)了財(cái)力，廣聚人才，也使他們占盡了市場(chǎng)先機(jī)。他們申報(bào)的國(guó)家“萬噸級(jí)反滲透苦

23、咸水淡化產(chǎn)業(yè)化示范工程”，已通過了國(guó)家計(jì)委的審批，這對(duì)于突破大型苦咸水淡化系統(tǒng)的生產(chǎn)及應(yīng)用設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的膜法苦咸水淡化技術(shù)軟件，建設(shè)具有國(guó)際先進(jìn)水平的苦咸水淡化設(shè)備生產(chǎn)、加工制造和應(yīng)用開發(fā)基地奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；名膜超市的經(jīng)營(yíng)工作很快就進(jìn)入了角色，初步建立了銷售網(wǎng)絡(luò)，形成了以膜元件為龍頭，膜外殼、高低壓泵等其他配件為輔的銷售體系。經(jīng)過與美國(guó)陶氏化學(xué)公司的多次接觸，最后終于達(dá)成協(xié)議：從2002年起，中藍(lán)膜公司將成為其生產(chǎn)的FILMTEC膜在中國(guó)系列產(chǎn)品銷售的總代理。而更讓人興奮的是雖然正式運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不長(zhǎng)，但其產(chǎn)品就已經(jīng)出口到了印度和韓國(guó)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)膜產(chǎn)品出口零的突破。不久前又

24、和一家韓國(guó)公司簽訂了30萬元的膜出口合同。據(jù)介紹，隨著新生產(chǎn)線的建設(shè)投產(chǎn)，他們生產(chǎn)的膜產(chǎn)品，將大舉向海外市場(chǎng)進(jìn)軍。     廣闊的市場(chǎng)前景     作為一項(xiàng)高新清潔生產(chǎn)技術(shù)，膜正廣泛應(yīng)用于環(huán)保及人們的日常生活等諸多領(lǐng)域，受到各國(guó)的高度重視和支持，成為許多國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。     據(jù)統(tǒng)計(jì)，1998年，全球膜產(chǎn)品銷售額達(dá)44億美元，由此形成的膜工業(yè)總產(chǎn)值約120億美元；1999年，我國(guó)膜工業(yè)總產(chǎn)值約28億元。但遺憾的是，這28億元中，僅有4億元是純粹的國(guó)產(chǎn)貨，而10億元是用進(jìn)口膜元件進(jìn)行成套組合的，而另外

25、的14億元?jiǎng)t完全是“舶來品”。     據(jù)中國(guó)工程院21世紀(jì)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究報(bào)告，到2010年，我國(guó)需水量7300億立方米，可供水量62006500立方米，缺水量1000億立方米。缺水最嚴(yán)重的當(dāng)屬沿海地區(qū)、內(nèi)陸苦咸水地區(qū)和內(nèi)陸大中型城市。海水淡化、苦咸水淡化以及污水淡化，正是膜技術(shù)的強(qiáng)項(xiàng)。此外，分質(zhì)供水也將是未來幾年里國(guó)內(nèi)飲用水發(fā)展的方向。無論是家庭過濾系統(tǒng)、城市飲水、工藝水處理，還是污水處理系統(tǒng)以及相應(yīng)的維護(hù)、技術(shù)支持，都是推動(dòng)膜科學(xué)與技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)步和提高競(jìng)爭(zhēng)力的契機(jī)，給膜的應(yīng)用與發(fā)展創(chuàng)造了前所未有的良機(jī)。     對(duì)

26、解決水處理和水回用的問題，我國(guó)高層領(lǐng)導(dǎo)十分重視，國(guó)務(wù)院副總理溫家寶就曾對(duì)城市污水回用問題做過批示：“污水處理和回用，不僅是城市環(huán)境建設(shè)的基礎(chǔ)性工程，而且是水資源綜合利用和節(jié)水的重要措施。必須把污水處理和回用作為城市建設(shè)的重點(diǎn)，立足當(dāng)前，著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，統(tǒng)籌規(guī)劃，分布實(shí)行，從我國(guó)具體實(shí)際出發(fā)，借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)。首先，要研究制定污水處理和回用的技術(shù)規(guī)范和技術(shù)政策。其次，要通過改革建立合理的價(jià)格形成機(jī)制。第三要搞好試點(diǎn)示范工程。”     我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的大國(guó)，經(jīng)濟(jì)建設(shè)正處于全面發(fā)展時(shí)期，國(guó)家將可持續(xù)發(fā)展、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造與提升、西部大開發(fā)、海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展等作為發(fā)展

27、的重點(diǎn)，這就意味著膜工業(yè)不僅擁有廣闊的現(xiàn)有市場(chǎng)，更存在著巨大的潛在市場(chǎng)。據(jù)中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)根據(jù)近幾年膜工業(yè)發(fā)展速度和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求分析預(yù)測(cè)：2005年，我國(guó)膜市場(chǎng)需求在50億元以上，年均增速繼續(xù)保持在15左右，2015年，膜市場(chǎng)需求可望超過200億元，將占到世界總量的1015。應(yīng)該指出的是，目前，我國(guó)一些地區(qū)和部門，在水處理技術(shù)的使用方面，仍沿襲著傳統(tǒng)方法。已經(jīng)沒有太多的時(shí)間來供我們走彎路了，新技術(shù)在前，此時(shí)如不抓住，造成的后果將是整體落后。     為了推動(dòng)我國(guó)膜工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，促進(jìn)中外學(xué)者與企業(yè)間的交流合作，中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)將于2002年9月2729日在北京舉辦

28、“第二屆膜技術(shù)應(yīng)用國(guó)際會(huì)議”，屆時(shí)，“第四屆國(guó)際膜與水處理技術(shù)暨設(shè)備展覽會(huì)”也將同期舉行。膜技術(shù)是清潔生產(chǎn)的理想載體訪湖北工業(yè)大學(xué)膜技術(shù)研究所所長(zhǎng)萬端極教授         日前，記者采訪了多年來致力于采用膜技術(shù)、生物技術(shù)、化學(xué)技術(shù)集成工藝的湖北工業(yè)大學(xué)膜技術(shù)研究所所長(zhǎng)萬端極教授。萬教授認(rèn)為，通過科學(xué)地使用膜技術(shù)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)源頭治污，膜技術(shù)是清潔生產(chǎn)的理想載體。         萬端極教授指出，工業(yè)“三廢”治理與生態(tài)環(huán)保的落腳點(diǎn)在工業(yè)企業(yè)的源頭預(yù)防，在工藝設(shè)計(jì)或工藝改造中不產(chǎn)

29、生污染，企業(yè)就不需要再建污水處理廠，這是源頭治污的最佳選擇。社會(huì)進(jìn)步到今天，特別是先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們已經(jīng)有能力把污水的產(chǎn)生消滅在工藝設(shè)計(jì)之中，解決始終困擾我們的環(huán)境問題。而這也對(duì)企業(yè)提出更高的要求：廢料最小化，污染預(yù)防，能源削減，無廢工藝。膜分離技術(shù)由于具有設(shè)備易于放大、操作方便、常溫?zé)o相變、無化學(xué)變化、處理效率高、省能、“三廢”少等優(yōu)點(diǎn)，從而使其能在工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品分離、提純和純化過程中發(fā)揮重大作用，成為實(shí)施源頭治污清潔生產(chǎn)的理想載體。         他介紹說，清潔生產(chǎn)的方法就是采用先進(jìn)的技術(shù)對(duì)企業(yè)按照清潔生產(chǎn)的原則實(shí)施工藝改造

30、，達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。而“先進(jìn)”的概念是一個(gè)宏觀的具有時(shí)間性和空間性的大概念，對(duì)企業(yè)來講是實(shí)用程度，先進(jìn)的技術(shù)包括一切適用本企業(yè)工藝改造的技術(shù)。膜分離技術(shù)集成工藝是實(shí)施工業(yè)企業(yè)工藝改造、完成清潔生產(chǎn)的支撐技術(shù)，適用于幾乎所有的工業(yè)企業(yè)，尤其是食品飲料、發(fā)酵、化工、制藥、中成藥等行業(yè)的工藝改造，從而降低成本、減少能耗、提高質(zhì)量、減少或杜絕污染。這些其實(shí)就是現(xiàn)今社會(huì)追求的可持續(xù)發(fā)展的具體實(shí)踐。         膜集成技術(shù)完成的工藝革命         萬端極教授介紹說，膜技術(shù)是全

31、球公認(rèn)的綠色、節(jié)能的高新科技產(chǎn)業(yè)技術(shù)，它在涉及分離及其相關(guān)領(lǐng)域所帶來的革命堪與計(jì)算機(jī)對(duì)人類的影響相媲美。尤其是無機(jī)膜耐高溫、耐生物污染的特點(diǎn)，日益受到產(chǎn)業(yè)界和科技界的矚目，在廣大工業(yè)企業(yè)實(shí)施清潔生產(chǎn)的工藝改造中更是大有用武之地。膜的應(yīng)用，幾乎涉及所有的工業(yè)領(lǐng)域，將帶來一次工業(yè)企業(yè)的工藝革命。萬端極教授指出，膜技術(shù)集成工藝改造對(duì)每個(gè)企業(yè)都是個(gè)性化的過程，由于每一個(gè)行業(yè)、每一個(gè)企業(yè)乃至每一個(gè)產(chǎn)品應(yīng)用膜時(shí)，配套選型、工藝參數(shù)及維護(hù)方法都不一樣，采用生物技術(shù)、化學(xué)技術(shù)的結(jié)合也不一樣，而且應(yīng)用膜技術(shù)的工藝改造絕不是在原有工藝上的小修小補(bǔ)，需要對(duì)原有工藝流程進(jìn)行再造，這就需多學(xué)科、多專業(yè)的技術(shù)支持才能完成

32、。因此，也對(duì)膜技術(shù)的應(yīng)用人員知識(shí)面提出了近乎苛刻的要求，通俗地講，從源頭解決企業(yè)污染問題，絕不能簡(jiǎn)單地“腳疼治腳”，而可能需要“腳疼治頭”，從工藝的關(guān)鍵部位入手，才能達(dá)到既提高企業(yè)效益，又解決污染的目的。實(shí)際上，對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)而言，膜分離過程是一個(gè)高效的過程，膜技術(shù)集成的應(yīng)用是一場(chǎng)工藝革命。         膜技術(shù)成為可持續(xù)發(fā)展技術(shù)保證         談到國(guó)內(nèi)對(duì)膜技術(shù)應(yīng)用的問題上，萬端極教授深有感觸。膜技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用并取得巨大效益，而國(guó)內(nèi)特別是內(nèi)地不少企業(yè)對(duì)

33、膜技術(shù)的認(rèn)識(shí)則還停留在單純的技術(shù)層面，較少?gòu)钠髽I(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)利益角度來認(rèn)識(shí)，甚至無法從企業(yè)找到一位膜技術(shù)專業(yè)工程師。因此，讓企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)了解膜技術(shù)應(yīng)用的好處往往就不是一件容易的事，因?yàn)檫@需要企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)具有長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光，并從企業(yè)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的角度來考慮問題。         萬端極教授指出，工業(yè)企業(yè)的不同車間排出廢水的化學(xué)成分往往是不一樣的，當(dāng)它們混雜一起發(fā)生化學(xué)反應(yīng)又會(huì)生成其它的物質(zhì)，必然給末端治理帶來困難，尤其是制藥類的企業(yè)的污水中含有大量殺滅微生物的藥物，采用末端生化法治理是非常困難的。如果我們?cè)诟鱾€(gè)車間就把它回收成為產(chǎn)品，不但提高了經(jīng)濟(jì)效益，

34、重要的是污水沒有了。事實(shí)上，大多數(shù)情況下，產(chǎn)生污染的，往往是混雜在生產(chǎn)用水中的產(chǎn)品或者說其它有用的物質(zhì)。我們采取生物技術(shù)、化學(xué)技術(shù)和膜技術(shù)集成工藝，用于工序之中，企業(yè)效益提高了，污水也在創(chuàng)新工藝改造中悄無聲息的消失了。膜分離技術(shù)的后起之秀 納濾納濾是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術(shù)，其截留分子量在200-1000的范圍內(nèi)，孔徑為幾納米，因此稱納濾?；诩{濾分離技術(shù)的優(yōu)越特性，其在制藥、生物化工、食品工業(yè)等諸多領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。    1、水處理：眾所周知，用反滲透技術(shù)可生產(chǎn)出純凈水，但反滲透技術(shù)耗能高，產(chǎn)水量低，且去掉了幾乎所有對(duì)人體有效力的微量元素。

35、而納濾技術(shù)則只脫除掉形成水硬度的Ca、Mg離子，而保留了部分鹽類和微量元素。此外，納濾還可以脫除掉絕大部分農(nóng)藥、化肥、清洗劑等化工產(chǎn)品殘留物，避免其對(duì)人體的危害。美國(guó)、日本等國(guó)已有效地采用納濾技術(shù)脫除了水中87%98的THM的前驅(qū)物。    2、濃縮乳清及牛奶：日本最早將納濾用于乳清和牛奶的濃縮。用納濾技術(shù)濃縮牛奶，不但可脫除牛奶中的鹽分，而且可脫除一些水分子的雜味物質(zhì)，使得這種濃縮牛奶口感較好。    3、調(diào)味脫色：將納濾用于調(diào)味液的脫色。調(diào)味液中的動(dòng)物水解蛋白和植物水解蛋白通常用離子交換樹脂和活性碳進(jìn)行脫色，一是影響植物水解蛋白的

36、香氣，二是使產(chǎn)品的成本加大。而納濾只截留分子量較大的色素，使植物蛋白、動(dòng)物蛋白中的氨基酸和香氣成分較好地保留住。納濾還可脫除掉焦糖色素中的亞銨鹽和不良?xì)馕丁?#160;   4、分離單糖、雙糖：目前功能性甜味劑低聚糖的發(fā)展速度非?？欤氵@種作為雙歧桿菌增殖因子的非消化性糖，在產(chǎn)品中夾雜著不少的單糖和雙糖。用納濾就可以有效地對(duì)單糖、雙糖進(jìn)行分離，從而提高低聚糖的純度。    5、回收大豆低聚糖：在用酸堿法生產(chǎn)大豆分離蛋白中，會(huì)產(chǎn)生大量的乳清廢液。用納濾技術(shù)來回收大豆低聚糖是處理乳清廢液十分有效的途徑。其納濾的透過液經(jīng)反滲透后成為純凈水，大大提高了

37、水的利用率并減少了污染排放。    6、濃縮果蔬汁：果蔬汁經(jīng)采用反滲透為第一級(jí)濃縮，納濾為第二級(jí)濃縮后，可把果蔬汁的濃度提高到40°Bx，從而使膜法高度濃縮果蔬汁成為現(xiàn)實(shí)。這種膜法濃縮果蔬汁全保留了鮮果汁的成分。    7、分離氨基酸：利用納濾的荷電性可對(duì)分子量相差無幾的氨基酸進(jìn)行分離。    8、調(diào)節(jié)釀酒發(fā)酵液組分：為了提高低糖度葡萄汁釀酒的發(fā)酵效果，可用納濾技術(shù)調(diào)節(jié)各組分的含量，提高葡萄酒質(zhì)量。      9、脫除低聚木糖中的NaCI：在酶法

38、生產(chǎn)低聚木糖中，低聚糖含量低，且含有3%左右的NaCI，采用傳統(tǒng)的離子交換脫鹽及真空濃縮技術(shù)，需耗大量的酸、堿等，并造成環(huán)境污染。而采用納濾加洗濾的方法則可脫除95%以上的NaCI，使低聚糖的含量達(dá)到80%以上，且大大降低了耗能和污染排放。    納濾技術(shù)在食品工業(yè)、制藥工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用很廣，希望各行業(yè)的科技人員能夠根據(jù)納濾的特性，并結(jié)合自己所從事的研究或生產(chǎn)工作加以推廣應(yīng)用。什么是膜分離技術(shù)膜分離技術(shù) 膜分離是一種很新的分離方法，至少在35年前膜過濾還沒有被視為一種很重要的分離過程。然而目前它的應(yīng)用早已從早期的脫鹽（海水淡化）發(fā)展成為一重要的化工單元操作。其具有

39、能耗低，單級(jí)分離效率高，過程簡(jiǎn)單，不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，是解決當(dāng)代能源，資源和環(huán)境問題的重要新技術(shù)，并將對(duì)21世紀(jì)的工業(yè)技術(shù)改造起著深遠(yuǎn)的影響。 一 什么是膜？ 盡管膜過程千差萬別，所依據(jù)的分離原理也不盡相同，而且分離的物質(zhì)可以從顆粒一直到分子，但任一膜過程的核心部件都是膜。它可以看作是兩相之間一個(gè)具有透過選擇性的屏障，或看作是兩相之間的一個(gè)界面。原料在膜的上游，而滲透物在膜的下游，由于原料中各組分與膜的物理化學(xué)性質(zhì)不同，從而原料混合物中某一組分可以比其他組分更快地通過膜，于是實(shí)現(xiàn)分離。 二 如何對(duì)膜刻化和描述？ 某一特定膜的性能或效率通常用兩個(gè)參數(shù)表征，即流動(dòng)性和選擇性。（1）流動(dòng)性也稱通量或滲透速率，表示單位時(shí)間通過單位膜面積的體積流量。（2）膜對(duì)于一個(gè)混合物的選擇性可用截留率R或分離因子表示，其中：對(duì)于包括溶劑和溶質(zhì)的稀溶液，以Cf表示原料中溶質(zhì)的濃度，以Cp表示滲透物中溶質(zhì)的濃度，則 R=(Cf- Cp)/ Cf對(duì)于氣體混合物，以X表示原料中溶質(zhì)的濃度，以Y表示滲透物中溶質(zhì)的濃度，則A/B=(yA/yB)/(XA/XB) 三 如何把握膜過程？ 從宏觀角度看待該傳遞過程，膜被看成是一黑箱，膜結(jié)構(gòu)可視為界面，滲透分子或粒子在此界面上經(jīng)受摩擦力或阻力。為實(shí)現(xiàn)這一通過膜的