國內外膜分離市場競爭力分析及應用前景預測

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膜分離技術是指借助膜的選擇滲透作用, 在外界能量或化學位差的推動作用下對混合物中溶質和溶劑進行分離、分級、提純和富集。

國外膜分離現象早在250多年以前就被發現，經過近20年的發展，其應用已從早期的脫鹽發展到化工、輕工、石油、冶金、電子、紡織、食品、醫藥等工業廢水、廢氣的處理，原材料即產品的回收與分離和生產高純水等，是適應當代新產業發展的重要高新技術。

在所有海外國家中，美國和日本在高性能分離膜領域的領先優勢尤為明顯。美國在高性能分離膜領域的代表型企業有覆蓋面較大的陶氏杜邦公司、科氏濾膜系統有限公司；專注于氣體分離膜的Air Productsand Chemicals公司、Membrane Technology &Research公司等。

日本方面，高性能分離膜領域覆蓋較全的公司有日東電工株式會社、東麗株式會社，另外還有偏向氣體分離的宇部興產株式會社（UBEINDUSTRIES,LTD.）、專注于超濾微濾的旭化成株式會社。2017年10月18日，旭化成的水處理用中空纖維過濾膜“Microza?”確定被科威特市近郊的反滲透膜法海水淡化裝置“多哈Phase1”作為預處理膜采用。

歐洲方面，在高性能分離膜領域較為領先的企業有法國蘇伊士環境集團、德國邁納德、德國OSMO Membrane Systems GmbH，以及以水通道蛋白和正滲透為主要特色的丹麥Aquaporin A/S、專注于無機膜研發的法國TAMI Industries、較早進行均相電滲析膜和雙極膜研發生產的德國Fumatech等。

中國方面：在科技部制定的《“十三五”材料領域科技創新專項規劃》中，新型功能與智能材料方向規劃了高性能分離膜技術，重點研究高性能海水淡化反滲透膜、水處理膜、特種分離膜、中高溫氣體分離凈化膜、離子交換膜等材料及其規模化生產、工程化應用技術與成套裝備，制膜原材料的國產化和膜組器技術，旨在攻克高性能分離膜方向的基礎科學問題以及產業化、應用集成關鍵技術和高效成套裝備技術。

目前，我國膜產業已經步入一個快速成長期，超濾、微濾、反滲透等膜技術在能源電力、有色冶金、海水淡化、給水處理、污水回用及醫藥食品等領域的應用規模迅速擴大，新興技術，例如正滲透、雙極膜電滲析等，也有多個具有標志性意義的大工程相繼建成并投產。據中國膜工業協會統計，2011-2016年我國膜產業市場的年均增長速率保持在27%以上，且今后幾年我國的膜產業將繼續保持兩位數以上的增幅。據中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年膜分離行業發展戰略研究及投資潛力預測評估報告》統計數據顯示：2017年，我國整個膜產業市場規模達到1710億元，預計2018年市場規模將超過2000億元。據相關研究院測算，到2023年我國膜產業產值將接近4000億元。而膜產品制造業的年增長率也將超過20%，大大高于國際水平。

國內膜分離技術的發展是從1958年對離子交換膜的研究開始的，數十年來,取得了長足的進步。目前中國研究所涉及的領域遍及膜科學與技術,從材料的應用到產品的開發等方面。經過20年的努力,中國在膜分離技術的研究開發方面已涌現出一批具有實用價值,接近或達到國際先進水平的成果。但從總體上講,特種分離行業，中國的膜分離技術和世界先進水平相比還有不小的差距,還有待于進一步研究開發，膜產業的發展仍舊落后于歐美發達國家。近些年來隨著國家對膜產業，尤其是對環境保護的日益重視，我國膜技術發展活躍、市場增長較快。

目前，國內從事膜分離技術的企業主要有美國陶氏化學、美國3M、美國GE水處理技術、日本東麗株式會社、德國默克˙米利波爾、日本旭化成株式會社、美國海德能、美國丹納赫、英國Pentair、美國科氏濾膜。

產品應用：根據工業應用膜過程中，一般將膜分離技術分為以下幾種：

①微濾（MF）又稱微孔過濾，它屬于精密過濾，其基本原理是篩孔分離過程。鑒于微孔濾膜的分離特征，微孔濾膜的應用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細菌以及其他污染物，以達到凈化、分離、濃縮的目的。對于微濾而言，膜的截留特性是以膜的孔徑來表征，通常孔徑范圍在0.1～1微米，故微濾膜能對大直徑的菌體、懸浮固體等進行分離，可作為一般料液的澄清、保安過濾、空氣除菌。

②超濾（UF）是介于微濾和納濾之間的一種膜過程，膜孔徑范圍在0.05至0.1微米。超濾過程通常可以理解成與膜孔徑大小相關的篩分過程，超濾膜的截留特性是以對標準有機物的截留分子量來表征，通常截留分子量范圍在1000～300000Da，故超濾膜能對大分子有機物（如蛋白質、細菌）、膠體、懸浮固體等進行分離，廣泛應用于料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源。

③納濾（NF）是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術，其截留分子量在80～1000Da的范圍內，孔徑為幾納米。膜的截留特性是以對標準NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來表征，通常截留率范圍在60%～90%，相應截留分子量范圍在100～1000Da，故納濾膜能對小分子有機物等與水、無機鹽進行分離，實現脫鹽與濃縮的同時進行，其在制藥、生物化工、食品工業等諸多領域顯示出廣闊的應用前景。

④反滲透（RO）是利用反滲透膜只能透過溶劑（通常是水）而截留離子物質或小分子物質的選擇透過性，以膜兩側靜壓為推動力，而實現的對液體混合物分離的膜過程。反滲透是膜分離技術的一個重要組成部分，能夠去除可溶性的金屬鹽、有機物、細菌、膠體粒子、發熱物質，也即能截留所有的離子，在生產純凈水、軟化水、無離子水、產品濃縮、廢水處理方面反滲透膜已經應用廣泛。

⑤電滲析（electro-osmosis）是利用荷電膜（離子交換膜）對陰陽離子的選擇性透過性質，在電位差推動力的作用下，使陰陽離子從水溶液中分離的一種分離方法。

從具體應用來看，水與廢水處理對膜分離技術的需求最大。海水淡化、污水處理、工業廢水處理、天然礦泉水處理中，膜分離技術的使用日益增長。另外，醫藥應用最大化地體現了這種技術的價值所在。

從地域來看，亞太地區將稱霸膜分離技術市場，發展速度最快。主要由于中國與印度市場在水與廢水處理、醫藥、食品醫療方面的膜分離處理需求空間廣闊。