膜技术:产业化路途艰难

 

在能源紧张、资源短缺、生态环境日渐恶化的今天,膜技术作为一种高效、节能、环保的绿色技术,将在现代经济中扮演十分重要的角色,膜技术产业前景看好。但我国膜技术总体上与发达国家还存在一定的差距,人们对膜技术的认识还存在不少的误区。本刊将通过对中国膜工业协会刘宪秋秘书长的采访,来解读我国膜技术产业的现状和未来的发展方向。

在今年3月结束的“2007年广州国际水展”上,中国膜工业协会与展会主办方中国对外贸易广州展览公司联手打造了“膜主题日活动”,著名企业海德能、陶氏、世韩等为与会者现场演示了最新产品,并描绘了我国膜技术产业未来的良好发展前景。
为进一步了解我国膜工业的发展情况,探讨膜工业在产业化途中面临的主要困难以及膜技术未来的发展方向,记者近日采访了中国膜工业协会刘宪秋秘书长。
应用前景广阔的绿色技术
膜技术被认为是21世纪最有发展前途的高科技之一。它的发明只有50多年的历史,工业化应用至今也就20多年。目前,膜技术在全球范围内受到了前所未有的高度重视,“谁掌握了膜技术,谁就掌握了化学工业的未来”已成为大家的共识。
膜是一种具有特殊选择性分离功能的无机或高分子材料,膜现象的发现源于猪膀胱的半渗透现象。膜技术就是以压力为驱动力,依靠膜的选择进行分离、纯化与浓缩,膜分离过程具有分离迅速、节约能耗、减少污染、设备简单、连续操作等特点。在能源紧张、资源短缺、生态环境日渐恶化的今天,膜技术本身的技术优势和特点决定了它将在现代经济中扮演十分重要的角色。
刘宪秋告诉记者,“膜的优势越来越显示了出来,无论是污水处理、海水淡化、苦咸水淡化,还是纯净水、超纯水的制造等,膜技术都起到了重要的作用。”
我国已初步建立完整的膜工业体系
刘宪秋说:“我国已经初步建立了完整的膜工业体系,所有种类的膜都能生产。”
经过50多年的发展,我国膜工业逐渐走向成熟。最近5年是我国膜工业的高速增长期,过去两年,我国膜行业销售额都以30%的速度在增长,2004年我国膜行业销售额是70—80亿元,2005年为100亿元,2006年增加到了130亿元。到2010年,我国膜市场需求将高达200亿元,膜技术应用前景十分喜人。
据统计,目前我国从事膜材料、膜组件、膜与水处理工程的企业大约有600家左右,其中生产型企业10多家,规模以上的工程型公司20家左右。但不管是生产型的还是工程型的,销售额过亿元的不到10家,并且以民营企业和股份制企业居多,和国外膜工业相比,还有一定的差距。
对于我国目前的膜技术水平,从总体上而言,中低以下的通用产品我国膜工业完全能自给,个别的高端高性能的产品还不能生产。技术的差距主要表现为:在抗氧化性能、抗污染性能、超低压性能,我国还达不到国际水平。不过在个别膜技术产品上,我国取得了突破,达到国际的先进水平。刘宪秋举例,“比如TVC中空纤维的超滤、微滤膜,我国首先生产,并能大规模应用。”
膜应用的大型工程经验,我国还比较欠缺
据刘宪秋介绍,目前我国已能用膜元件设计、安装大型的水处理装置,但是大型工程经验不足。
例如:在工业废水处理领域,我国已可以用膜元件设计、安装10万吨以下的工程;在海水淡化和苦咸水淡化领域,我国只能用膜元件设计、安装3万吨—5万吨以下的工程,而国外已达到了33万吨。至于冷却水10万吨以上、海水淡化10万吨以上的工程设计、安装,我国理论上虽然能够自行完成,但实际工程经验比较缺乏。
我国膜技术大型工程经验的欠缺,与我国的经济发展水平有一定的关系。在发达国家,膜技术的工程化应用水平比较高,像在以色列,就建有目前最大规模的膜法海水淡化工厂,日产水达36万立方米。但是我国目前还没有那么大的工业化应用,因为这么大的工程,需要有很大的投资。
但刘宪秋强调,“目前我们的大型工程经验与国际先进水平是有差距,但差距不是很大。”据了解,目前我国有上千个用膜进行水处理加工的水处理工程公司,有数十万台套的膜法水处理的装置,包括液体的、气体的,水处理和特种物料分离的……其中最多的是水处理方面的,这些设备的设计维护管理将会为我国培养出越来越多的工程技术人才。
人们对膜技术的认识存在误区
膜技术作为一种高效、节能、环保的绿色技术,已越来越广泛地应用于石油、化工、能源、电子、重工、轻工、食品、饮料、医药和生物工程等行业中,在我国因为水的问题比较严峻,因而膜技术在水处理领域应用发展得比较快。
但人们对膜技术的认识还存在着一些误区,这在一定程度上影响了膜技术在我国的推广应用。刘宪秋认为,误区主要表现为以下方面:
一是有些人对膜的认识还停留在十年前的印象,认为膜的价格高、寿命短。几年前,膜成本的确还比较高、技术不是很成熟、寿命也不是很长,但随着膜材料的改进,我国的膜技术国产化的产品逐步投向市场,现在膜的价格已大大降低。2005年跟2001年相比,膜产品价格降低了1/3,原来只能用1到2年,现在寿命提高,用3到4年已经不成问题。而且膜运行的科学性也得到了提高,膜的清洗、维护、运行的规律性也大大提高。
二是有些行业对膜技术比较生疏,像自来水工程,我国几乎没有厂家利用膜法进行深度净化。我国的市政自来水厂普遍采用的是传统的处理工艺,随着我国城市化和工业化的飞速发展,原来供城市自来水厂的水系已经遭到一定程度的污染,传统处理工艺对水中的重金属、有机物污染根本无能为力,而膜分离技术却能去除水中的这些有毒有害物质。
在国外,自来水工程应用膜技术十分普遍。像德国莱茵河沿岸的几大自来水厂,都加了膜法来进行净化处理,而在我国,据刘宪秋透露,才刚刚在北京进行试点。“这一方面跟我国的经济发展水平有关系,另一方面跟从业人士对膜技术的认识也有关系,他们认为膜技术不行,”刘宪秋说,“不过现在有些负责任的自来水公司,正在寻求用新技术来进行水质净化。”
因此,刘宪秋呼吁,我们要大力宣传,让更多的人认识到膜技术不仅在污水处理上,而且在深度处理上,膜技术都具有优势,各行业要呼吁广泛使用膜技术。
我国膜技术的发展方向
谈到膜技术产业的发展,刘宪秋说,膜技术产业作为朝阳产业,前途无量,但要赶上国际先进水平,我国面临的困难、要做的工作还很多。
首先是要加强膜材料制造方面的研发,在高端产品上能迎头赶上,要加大高端产品的出口。据了解,膜材料的制造现在都是来自于世界上一流的大化工公司,像美国的陶氏化学、通用公司、杜邦公司、德国的巴斯夫等,这些化工公司的研发力量和本身的材料制作水平、还有制造的工艺都非常优秀,但这些膜被一些国家列为战略产品,不会向我国转让技术。同时,我们在工程中应用的最核心产品,不管是反渗透膜,还是超滤膜、微滤膜,国内企业的市场占有率都很低,因此,我们要加快自主创新步伐。
其次是要取得大量的、大规模的工程经验,不仅是在国内的工程建设经验,还有在国外的工程建设经验。
此外,就是要制定和完善相关标准。标准作为各行业发展的一个很重要的步骤,起着引导行业发展方向、肯定已有的成果的作用,具有很强的指导性。我国膜工业目前已有二十几项行业的、国家标准,但还需不断完善。“不能占领标准的高地,行业就很难发展,”刘宪秋说,“像反渗透,它有一个很长期的工业发展,它的尺寸规格、接口国际上都实行标准化,因此在新产品出来之前,要制定标准来指导生产。”
刘宪秋认为,可持续发展和循环经济理念推动了我国膜技术的快速发展,市场需求也将有力拉动膜技术的应用与产业、产业与科研的传动链条。
高效的膜分离技术既可取代传统的能耗较高的技术,又能实现工业废水资源利用,让处理后的废水再回用于冷却水、循环水以及工业用纯净水,还能在治理污染的同时回收有用的物质,变废为宝。因而,如何克服膜技术在推广应用中面临的困难,加快膜技术产业化进程,对于我国建设节约型社会,发展循环经济,有着现实而积极的意义。

 关闭窗口