水處理設備耗材

 

在全球水處理市場中，膜分離技術特別是中空纖維超濾膜、微濾膜和反滲透膜在水處理領域所占的份額正在快速擴大。以下先簡要介紹中空纖維膜在水處理方面的新進展。

中空纖維微濾膜(HFMFM)：

(1)可樂麗公司：

可樂麗公司最近采用聚偏氟乙烯(PVDF)開發了具有優良過濾性能的微濾(又稱精密過濾)膜“ピューリアGL”，與以往的水處理膜相比，其單位時間、單位面積的流量高  2  倍以上，使水處理所需的HFMFM與元件數減少50%以上，節省了運行空間，簡化了設備的運營管理，屬節能型水處理設備。該公司還開發了一種水處理用的聚乙烯醇(PVA)凝膠，與上述產品一起開始在東南亞和中國銷售，2  ～ 3年后的銷售目標是100億日元，相當于目前的2.5倍。

(2)旭化成公司：

旭化成公司的微濾(MF)和超濾(UF)膜銷量居世界第 3  位，在東南亞包括新加坡、泰國、越南和印尼，由于河水的濁度比日本高，因此適合選用非筒狀的MF膜浸漬型水處理設備。在中國，水處理膜的使用量比2012年擴大了1.5倍以上，主要應用于鍋爐水、工廠用水的前處理、工廠廢水處理再利用等。

(3)尤尼吉卡公司：

最近尤尼吉卡公司實現了尼龍6中空纖維膜過濾器的商品化，具有高流量、長壽命特點，在膜的外側和內側具有不同微孔直徑的非對稱結構，可以捕捉不同的雜質，過濾效率高。其微孔直徑范圍從10～100nm，孔徑易于控制，而且由于具有高強度，可以提高過濾壓力，使處理能力大為提高，而且由于尼龍6具有耐溶劑性、低溶出物和良好的親水性，不需要進行濕潤處理。主要用途是半導體、電鍍、化工、制藥和食品等工廠的含藥劑廢水的處理，以及除去回收溶劑中的雜質等。

 

 

 

 

 

中空纖維超濾膜(HFUFM)

(1)美國陶氏化學公司：

美國陶氏化學工業公司于2015年開發了一種被稱作“PX Fiber”的PVDF中空纖維膜。作為水處理用的UF膜“Integra  Flux”，與以往的UF膜元件相比，由于膜表面的細孔密度高，透水性提高了35%，因此UF膜元件的數量可減少，實現節能。水回收率的改善和排水量的減少，同樣實現了節能和減少環境負荷。此外，由于其膜微孔比以往產品小，使處理水質有所提高，除菌率也高。

(2)東麗公司：

東麗公司的HFUFM與反滲透(RO)膜相接合作為前處理工序，與采用砂濾相比便宜2成，RO膜的水生物污垢減少9成，RO膜的更換費用減少約4成，使總體的處理成本削減2成。目前其UF膜和RO膜相組合的系統正向東南亞和中東市場拓展。印尼使用該工藝處理飲用水;新加坡也于2015年也接受了數件訂單，在其海水淡化和都市廢水再生系統中，RO膜已占約8成。2015年東麗決定將其HFUFM“トレフィル”應用于泰國曼谷的自來水凈化設備中，該項目于2016年啟動，2017年將開始運行，經該裝置處理后可變為飲用水。目前東麗的HFUFM在世界市場上所占份額尚不足10%，因此其選擇與韓國東麗化學公司合作，幫助其組合產品中的RO膜占據世界份額的約30%，可與美國陶氏化學并駕齊驅。

(3)三菱麗陽公司：

三菱麗陽公司的HFUFM主要用于兩大領域，一是膜分離活性污泥法(MBR法)的前處理，另一為家庭凈化器。前者主要用于污水處理廠，已廣泛應用于我國、中東、東歐及中亞等市場。三菱麗陽在我國設有大連三菱麗陽環保機器有限公司，負責培訓操作人員，在蘇州也成立了分公司，HFUFM材質有PVDF和PE(聚乙烯)2  種，今后將在大連和無錫建立生產廠，以滿足中國于2015年強化廢水處理法規后進一步擴大的需求，預期5年后銷售額會提高3倍，主要是通過原料和制造工藝的高速化等措施，使膜制造成本下降40%，并通過與當地工程公司合作而擴大市場。

 

 

 

 

 

中空纖維反滲透膜(HFROM)和正滲透(HFFOM)：

(1)海水淡化用HFROM：

2013年全球運行的海水淡化設備中，多段閃蒸法(MSF)和多效蒸法合計約占44%，RO膜法約占56%。到2015年海水淡化裝置的總產量約為9  400萬～9 800萬m3。據日本化工協會測算，到2020年RO膜元件的產量有望達到61萬支，可削減約1.7×108  t以上的CO2排放量。從技術上看，先后經歷了從高壓、低壓到兩頭開口型的RO膜元件，近幾年又開發了正滲透(FO)膜元件。

海水淡化一方面可生產飲用水，另一方面得到RO濃縮水，后者既可以放流回海里，也可以從中回收鋰、釩、鉬、鎂、鎂化物、鈣、鹵素、碘和硼。還有人利用RO濃縮水與淡水(河水)的滲透壓差進行濃度差發電研究。

在HFROM的技術創新方面，東麗公司、東洋紡公司、Daicen膜系統公司和神戶大學院合作，開展高效大型分離膜元件的研發，東麗還研發利用反滲透膜的低環境負荷海水淡化法，東洋紡則研發高透水性、低壓CTA(三醋酸纖維素)HFROM和元件兩端開口型的HFROM海水淡化元件，日立制作所開發面向大型工程的大規模海水淡化廠的低壓多段(2段)高收率RO系統。山口大學還研究用聚酰胺系RO膜和納米纖維膜高效去除亞砷酸(H3AsO3)。總之，日本積極組織開發21世紀大規模水處理系統即兆噸級水處理系統，在這些方面我國與日本尚有較大差距。

(2)中空纖維正滲透膜(HFFOM)：

所謂FO膜法，是利用具有高滲透壓的驅動溶液(DS)來進行海水淡化，由于無需外壓就可實現鹽的分離，廢水量少，又可實現濃鹽水的直接排放，因此研發工作進展迅速，但目前尚需進一步開發超薄型耐腐蝕的HFFOM，使海水與溶劑能緊密接觸提高滲透壓，以高效阻防鹽分和雜質。

日本山口大學院和神戶學院大學共同開發了CTA中空纖維膜的正滲特性的新評價法，目的是進一步解析HFFOM的水透過特性。神戶大學為實現高效生物質發酵法，開展了濃縮木糖的正滲透膜法的研究，結論是：低能耗的濃度法，即通過利用適當的驅動液由預水解溶液濃縮木糖的FO膜法是可以實現的。

                                                                                                            深圳市水天藍環保科技有限公司