在全球經濟快速發展的過程中，也造成了巨大的環境污染，隨著人類環保意識的不斷增加，全球都已經把保護環境作為首要任務，而膜分離技術被評為二十一世紀最有發展前途的清潔技術之一。被廣泛應用於各個領域，包括高難廢水處理，市政污水深度處理、再生水製造、超純水製備以及海水淡化等領域。
01多因素共同發力，膜技術發展前景廣闊
我國膜分離技術發展到現在已經有60年的歷史，進入21世紀以後，由於水處理需求爆髮式增長，我國膜産業開始進迅速崛起，從2009年到2021年的複合增長率高達24.77%，2021年膜産業總産值達到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於世界前列，佔據了全球水處理膜市場規模的近三分之一。膜産業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産業，都離不開資本的追捧，近年來，膜産業發展正盛，興起了一股反滲透膜産品的投資熱潮，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産商，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，反滲透佔據了我國水處理膜市場50%以上的規模，我國反滲透膜的産量在全球的佔比約為18.98%，僅次於美國的21%。
而超濾膜和微濾膜領域，我國也在不斷崛起，涌現出了一批優質企業，比如津膜科技，久吾高科等。微濾膜和超濾膜生産技術國産化程度較高，産品自給率達85%左右。
截止目前，我國膜行業已經形成具有強勁競爭力的産業集群。
推動膜技術發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，發改委等10部委聯合發佈《關於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，我國環境面臨著嚴重的污染，修訂後的環境保護法實施後，在技術，管理，監督等制度層面進行了全面更新，不僅加大了對環境違法現象的監管力度以及處罰力度，還提升了出水水質標準，倒逼排污企業尋求更加高效的處理污廢水的方法，由於膜技術高效優質的處理效率，逐漸成為這些排污企業的第一選擇。
三是由於我國水資源短缺，每人平均水資源佔有量僅為世界平均水準的四分之一，被聯合國列為13個貧水國家之一。海水淡化作為“非常規水源”，可有效緩解我國用水壓力。“十三五”時期，為推動海水淡化産業向規模化、整合化方向發展，國家發展改革委和國家海洋局共同印發了《全國海水利用“十三五”規劃》，海水淡化成為我國戰略性新興産業。反滲透技術是目前海水淡化最常用的技術。據統計，海水淡化工程中，反滲透技術佔比約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，經過不斷地發展，膜技術已經逐漸成熟，且成本在不斷降低，加上膜對比其他水處理技術優勢過於明顯，所以膜産業發展速度非常迅猛。代表性企業如：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，以新質生産力賦能行業高品質發展
在經歷了幾十年的粗放發展之後，環保行業正在經歷由量到質的變化。而在此過程中，膜技術不斷創新迭代，成為行業的“新質生産力”，促進了污水行業的深度轉型升級，從原來的高能耗高污染向低能耗低污染升級，對於行業的高品質發展，有著非常明顯的技術優勢。
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奈米，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，常用於海水及苦鹹水淡化、鍋爐補給水、工業純水及電子級高純水製備、飲用純凈水生産、廢水處理和特種分離等過程。
不同類型的膜被應用於不同的水處理場景中，表現出其優越的性能：
1微濾膜、超濾膜的應用及技術優勢
微濾膜、超濾膜被廣泛應用於MBR工藝中。MBR將傳統的生物處理單元與膜技術相結合，主要有三大技術優勢，一是可以實現高效的固液分離，避免了污泥膨脹的發生，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、長污泥齡下運作，剩餘污泥産量低，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勢
納濾以及反滲透，被廣泛應用於海水淡化，超純水製備等領域。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，幾乎沒有其他任何雜質的水，超純水被用於晶片生産過程中的晶圓沖洗、化學機械研磨、潔凈室環境的加濕源等場景。在此類應用場景中，反滲透技術具有高脫鹽率、適應水質、含鹽量範圍廣、化學藥劑消耗少、環保、佔地面積小、自動化程度高、産水的水質穩定等優勢。
03膜技術應用案例
隨著膜産業的發展，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：
寧夏某煤化工企業地處寧東能源化工基地，該地區地處中溫帶乾旱氣候區，具有乾燥、雨量少、蒸發量大、日照時間長等特點。基於現代煤化工項目環境準入條件要求，該企業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反滲透膜，在該項目中體現出了更佳的運作效果，為客戶降低了運作成本。
技術路線：
該系統工藝流程如下圖，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後，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反滲透膜，PRO-XR1有優於傳統苦鹹水膜元件的抗污染表現，相較于傳統苦鹹水膜，採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作效果（低壓差、CIP週期延長），系統脫鹽率在保持在98.5%以上。此外，PRO-XR1的化學清洗週期約1次/月，CIP頻率的降低為業主減少了化學清洗的成本，同時延長了膜元件的使用壽命、，為客戶降低了運作成本，提供了長期優質且穩定的回用水水質。
案例二：杜邦-市政供水
興市區現狀水廠工藝提升改造項目一期工程
項目背景：
嘉興市區現狀水廠工藝提升改造項目設計規模55萬m³/d，是目前全球最大規模市政飲用水納濾工程，採用微濾+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已投産運作。
技術路線：
項目團隊在確保系統安全可靠的前提下，創新採用了壓濾式微濾和納濾系統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，從而提升了低碳節能的效果，並且設備佈置緊湊、美觀大方。相對於國內已建納濾水廠，納濾系統噸水規模節省佔地約60%、投資降低約15%。
技術優勢：
該項目採用杜邦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週期的綜合效果。使以河網水為水源的嘉興市區現狀水廠的出水水質成功媲美以千島湖為水源的優質水廠，為500多萬嘉興居民提供了同城同質的高品質飲用水。
項目投産至今，系統運作安全可靠，在冬季低溫期間仍然可以按照設計通量21.2 L/㎡·h、90%回收率長期高效穩定運作。
案例三：沃頓科技-超純水製備
某電子超純水項目
項目背景：
某電子超純水項目的RO環節由8套(單套78支)膜元件組成。使用過程中出現問題。
技術優勢：
使用沃頓科技LE-440UE替換國外品牌後，單套系統産水量108t/h，回收率90%，進水TOC<200ppb,産水TOC20-45ppb，性能滿足使用要求，且長期穩定可靠。
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：
國內實話行業海水淡化示範項目，入圍GWI國際海水淡化提名，設計規模25萬噸/日。
技術路線：
混凝沉澱＋V型濾池＋海水淡化反滲透＋淡水反滲透。
技術優勢：
能耗低，投資低，壽命長，出水品質高。採用核心膜技術，配合能量回收系統，降低能耗，甄選設備材料及配件，確保系統壽命長，維護成本低。投産後穩定脫鹽率可達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，做到更加經濟和節能。
04關於上海國際水展
上海國際水展作為全球規模最大的水處理展，深耕行業十六載，已然成為海內外膜品牌展示新産品、傳播新理念、挖掘新商機的首選平臺。
展會持續整合全球資源，始終保持創新，攜手IWA國際水協會、國際脫鹽協會、中國膜工業協會、青島阿迪埃脫鹽中心、浙江省膜産業協會等國內外權威機構共同發力，助推水處理行業高品質發展。
多年不斷沉澱國際資源，持續引進優質的國際膜品牌，為國內膜材料市場注入新鮮的增長“血液”。2024上海國際水展，順應行業發展趨勢，首次推出“國際膜品牌創新公園”，將集結海外主流膜品牌企業，聚焦膜行業新産品及創新技術展示，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産業鏈，涵蓋膜原材料、膜元件、制膜設備、膜配件、膜成套設備等産品。
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