反滲透膜技術(shù)應(yīng)用以及發(fā)展前景
近年來(lái),膜技術(shù)發(fā)展迅速,在電力、冶金、石油石化、醫(yī)藥、食品、市政工程、污水回用及海水淡化等領(lǐng)域得到較為廣泛的應(yīng)用,各類(lèi)工程對(duì)膜技術(shù)及其裝備的需求量更是急速增加。另外,國(guó)家和政府相關(guān)部門(mén)的高度支持和重視,給膜行業(yè)的發(fā)展也帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇。
1、我國(guó)反滲透膜市場(chǎng)現(xiàn)狀
我國(guó)從60年代開(kāi)始研制反滲透膜(中空、卷式),當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平幾與世界水平相距不遠(yuǎn),但由于原材料及基礎(chǔ)工業(yè)條件限制,生產(chǎn)的膜元件性能偏低,生產(chǎn)成本高,還沒(méi)有形成規(guī)?;a(chǎn)。隨后若干年中,國(guó)內(nèi)水平逐步落后于國(guó)際水平,自80年代開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外膜生產(chǎn)線。目前尚有4~5家企業(yè)具有一定生產(chǎn)能力,但在國(guó)內(nèi)膜市場(chǎng)中的占有率非常低。
美國(guó)海德能公司(Hydranautics / Nitto Denko)與美國(guó)陶氏化學(xué)公司(Dow Chemical / Filmtec)的膜產(chǎn)品占據(jù)了我國(guó)約80%的市場(chǎng)份額,其余國(guó)外膜廠商,如美國(guó)Koch / Fluid System、Osmonics / Desal、韓國(guó)世韓(csm / Saehan)、日本東麗(Toray)等公司共占據(jù)了約20%的市場(chǎng)。由此可見(jiàn),具有大規(guī)模生產(chǎn)能力的國(guó)際卷式膜廠商無(wú)一例外地登陸了國(guó)內(nèi)市場(chǎng),并占有一席之地。
各類(lèi)卷式膜在我國(guó)國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售額自1996至2001年約分別為200、500、800、1000、1500、2500萬(wàn)美元,2002年的銷(xiāo)售額估計(jì)為3000萬(wàn)美元。全球反滲透膜銷(xiāo)售額2001年約為5億美元,排除地區(qū)價(jià)差與品種價(jià)差,國(guó)內(nèi)膜銷(xiāo)售數(shù)量約為全球銷(xiāo)售數(shù)量的10%。國(guó)內(nèi)新興的膜生產(chǎn)企業(yè)陸續(xù)建成投產(chǎn),其產(chǎn)品的面市將使得膜市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)更加劇烈,而國(guó)內(nèi)膜技術(shù)的相關(guān)下游產(chǎn)業(yè)將是最大的收益者。
反滲透膜的結(jié)構(gòu)形式而言,中空膜、管式膜、板式膜的市場(chǎng)相對(duì)狹窄,致使美國(guó)杜邦公司(Du Pont)已經(jīng)停止其中空膜的生產(chǎn),日本東洋紡(Toyobo)的中空膜在國(guó)內(nèi)的銷(xiāo)量也極其有限,而因卷式膜的預(yù)處理要求低、處理水源范圍寬、應(yīng)用范圍廣泛、市場(chǎng)巨大,使卷式膜幾成反滲透膜的代名詞。在膜材料方面,由于醋酸纖維膜的工作壓力高、脫鹽率低等缺陷,已基本退出市場(chǎng),低壓與超低壓芳香聚酰胺復(fù)合膜已成為市場(chǎng)的絕對(duì)主流。而膜產(chǎn)品的發(fā)展動(dòng)向,是朝著低污染膜、正電荷膜、鈉濾膜等多品種多用途方向發(fā)展。
2、反滲透膜在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用
在RO膜的應(yīng)用領(lǐng)域中,投產(chǎn)于80年代的美國(guó)YUMA水廠(處理運(yùn)河水),以其28萬(wàn)噸的日處理水量仍保持在世界反滲透膜水處理工程規(guī)模之首。海水淡化是反滲透技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一,在全球范圍內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模超過(guò)10萬(wàn)噸/每天的三項(xiàng)最大的海水淡化工程分別建于阿聯(lián)酋、沙特與西班牙,其中2002年剛投入運(yùn)行的阿聯(lián)酋Fujairah水廠的處理能力高達(dá)14萬(wàn)噸/每天。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前全世界用反滲透技術(shù)生產(chǎn)的純水超過(guò)1,200萬(wàn)噸/每天。
相比之下,我國(guó)的生產(chǎn)總量及單項(xiàng)工程規(guī)模雖屬初級(jí)水平。但發(fā)展速度很快,市場(chǎng)潛力巨大。據(jù)保守估計(jì),目前國(guó)內(nèi)工業(yè)用產(chǎn)水量超過(guò)100m3/每小時(shí)的反滲透系統(tǒng)已超過(guò)200套。已建成的最大工程是滄州化工廠750m3/每小時(shí)的14,000ppm亞海水淡化工程,使用的是玉柴北方膜公司生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)膜。2002年在建的最大工程是上海寶山鋼廠與太原鋼廠的兩套2,000m3/hr級(jí)軋鋼用水系統(tǒng)。電力行業(yè)的最大項(xiàng)目是煙臺(tái)與大連的100m3/每小時(shí)電廠用水工程。桶裝、瓶裝水反滲透生產(chǎn)線產(chǎn)水量超過(guò)500m3/每天的已有十幾套,最大的為1,000m3/每天。預(yù)計(jì)近兩年內(nèi)將在山東、大連出現(xiàn)日產(chǎn)萬(wàn)噸的飲用水生產(chǎn)系統(tǒng)。由于經(jīng)濟(jì)與地理等因素的影響,反滲透工程項(xiàng)目在山東省與大連地區(qū)較為集中。隨著我國(guó)北方地區(qū)干旱化的加劇及工業(yè)、民用對(duì)水量、水質(zhì)要求的不斷提高,膜法海水淡化必然從現(xiàn)在的船用、島用為主向工業(yè)、市政領(lǐng)域發(fā)展,市場(chǎng)的潛力巨大。
3、反滲透技術(shù)領(lǐng)域企業(yè)的發(fā)展
反滲透技術(shù)相關(guān)的純水設(shè)備制造行業(yè)2001年度銷(xiāo)售收入估計(jì)已達(dá)到80億人民幣。標(biāo)志著反滲透設(shè)備制造與純水制備行業(yè)成為國(guó)內(nèi)高速持續(xù)發(fā)展行業(yè)的一員。在上海、北京、廣州、深圳、天津、杭州、湖州、西安等地均涌現(xiàn)出一批以RO膜技術(shù)為中心的產(chǎn)品代理、設(shè)備制造、工程安裝及配套產(chǎn)品生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)企業(yè)群。這一行業(yè)經(jīng)過(guò)近十年的高速發(fā)展,已開(kāi)始步入平穩(wěn)發(fā)展期,盡管營(yíng)業(yè)額還在快速增長(zhǎng),經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)的增長(zhǎng)已趨緩定。目前全行業(yè)企業(yè)面臨的一個(gè)基本問(wèn)題是在作好市場(chǎng)的同時(shí),深入研究產(chǎn)品與技術(shù),從集約化經(jīng)營(yíng)中尋求發(fā)展。
面對(duì)如此巨大且持續(xù)發(fā)展的膜產(chǎn)品市場(chǎng)。面對(duì)入世壓力、與外企國(guó)內(nèi)建廠的嚴(yán)峻形勢(shì),我國(guó)膜生產(chǎn)行業(yè)的技術(shù)與材料國(guó)產(chǎn)化的步伐緩慢。玉柴集團(tuán)收購(gòu)北方膜工業(yè)有限公司之舉讓業(yè)內(nèi)人士看到了光明,但要真正形成科研能力需企業(yè)的超常努力。而欲達(dá)到一定分額的市場(chǎng)占有率,尚需國(guó)人如同對(duì)待配套產(chǎn)品那樣給予足夠的信任與熱情。對(duì)設(shè)備制造業(yè)而言,設(shè)備制造企業(yè)及其配件制造廠商均缺乏有效的行業(yè)協(xié)會(huì)的組織協(xié)調(diào),價(jià)格的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)使行業(yè)的發(fā)展受到極大的限制。由于種種原因,業(yè)內(nèi)企業(yè)除受到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力之外,還受到內(nèi)部頻繁分化的威脅,難于形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的行業(yè)旗艦式企業(yè)。而只有依*旗艦式企業(yè),國(guó)內(nèi)的大型工程才不致輕易落入外資大型企業(yè)囊中,才能大舉進(jìn)軍國(guó)外反滲透水處理工程與產(chǎn)品市場(chǎng)。
此外,國(guó)內(nèi)企業(yè)必然向韓國(guó)、臺(tái)灣的企業(yè)界學(xué)習(xí),把我們?cè)趪?guó)內(nèi)市場(chǎng)中練就的經(jīng)營(yíng)技能用到經(jīng)濟(jì)較為落后國(guó)家的市場(chǎng)中去。將我們企業(yè)間拼死搏殺的戰(zhàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)到外線去,使開(kāi)拓國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的輝煌在較落后國(guó)家重演。而這一進(jìn)程的速度快慢、成功與否,在很大程度上決定于行業(yè)主干企業(yè)群的形成與發(fā)展。
4、反滲透技術(shù)的前景展望
據(jù)預(yù)測(cè),2030年中國(guó)人口將達(dá)到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(kāi)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(lái)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1.64億噸,其中約80%未經(jīng)處理直接排入水域??梢?jiàn),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?qū)⒊蔀樗I(yè)增長(zhǎng)潛力最大的領(lǐng)域。
中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)劉憲秋秘書(shū)長(zhǎng)透露,膜與水處理展之所以逐年火爆,一是膜技術(shù)具有濃縮和分離的雙效性,又具有操作簡(jiǎn)單無(wú)污染等特點(diǎn),因此它被廣泛地應(yīng)用于各種不同程度污染的工業(yè)廢水、市政污水的治理和中水回用,應(yīng)用于沿海地區(qū)的海水淡化以及西北高原地區(qū)的苦咸水淡化,應(yīng)用于飲食業(yè)的果汁濃縮和分離以及釀酒用純凈水,應(yīng)用于人們?nèi)粘I钣眉儍羲约搬t(yī)用高純度純凈水,甚至還能制作人工腎和人工肺等等。二是由于我國(guó)水資源的匱乏和水污染的加劇,國(guó)家出臺(tái)了對(duì)電力、鋼鐵、石化、紡織、造紙、有色、食品等高污染高排放行業(yè)限量取水和限額排放的相關(guān)經(jīng)濟(jì)政策,致使這些企業(yè)不得不對(duì)排放廢水進(jìn)行處理和回用,既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。劉秘書(shū)長(zhǎng)還透露,2005年,膜工業(yè)市場(chǎng)已達(dá)100億元,預(yù)計(jì)到2010年,中國(guó)膜工業(yè)市場(chǎng)將達(dá)到200億元,出口年增長(zhǎng)率有望達(dá)到25%。但另人遺憾的是這么巨大的市場(chǎng),國(guó)產(chǎn)膜的應(yīng)用不足兩成,水處理核心技術(shù)反滲透膜幾乎全部被美、日、歐等國(guó)外公司壟斷,他同時(shí)呼吁:加快膜技術(shù)的研發(fā)投入,加快膜技術(shù)應(yīng)用示范工程的推廣迫在眉睫。
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