污水資源化趨勢下，反滲透膜的破局之道

當你打開一罐“快樂水”時，

是否想過水從何來?

是否知道，

印度的可樂含有經過處理的雨水，

馬爾代夫的可樂可能含有淡化海水，

這些水之所以來源各異，

是因為全球正面臨水資源短缺。

全球500個大中型城市中約10億人口面臨水資源短缺，8.44億人缺乏最基礎的飲用水供應，廢水污染造成全球形成500多個死亡地帶，歷來被認為資源豐富的中國，人均水資源占有量也僅為2400km³。

預計到2025年，全世界將有30億人口缺水，涉及的國家和地區達40多個。21世紀水資源正在變成一種寶貴的稀缺資源，水資源嚴重缺乏構成的水危機已威脅到世界上的絕大多數國家，使各國的經濟、社會和科技發展都面臨著嚴峻考驗。

“石油危機之后的下一個危機是水”——聯合國。

應對水資源危機，反滲透膜大有可為

科技創新促進人類社會可持續發展。為了緩解這一現狀，海水淡化、污水處理等技術已開始受到社會的強烈關注，而其中的關鍵——水處理膜技術更是重中之重。

水處理膜法技術憑借著成本較低、分離精度高、投資少、易于操作和管理、對環境二次污染小等優勢在凈水和污水處理與回用中有很好的應用前景，成為解決水資源危機的重要技術手段，其發展得到了全球范圍的高度重視。

膜材料的性質和化學結構對膜分離性能起決定性地作用，根據膜孔徑的大小或阻留微粒的表觀尺寸從大到小可分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。

水處理膜的分類

在各種膜分離技術中，反滲透技術是近年來應用最成功、發展最快、普及最廣的一種。自1948年Nollet首次發現滲透現象以來，全球各國開始不斷研發反滲透膜技術，到20世紀90年代出現低壓反滲透復合，為第三代反滲透膜，膜性能大幅度提高，為反滲透膜技術發展開辟了廣闊的前景。

反滲透膜分離技術是依靠反滲透的壓力下，使溶液中的溶劑與溶質進行分離的過程，相對于其他膜分離技術，反滲透膜具有設計和操作簡單的優勢，再加上其所具有的凈化效率高、建造周期短以及環境友好等優點，其應用范圍已從最初的脫鹽擴展到電子、化工、醫藥、食品、飲料、冶金和環保等領域的純水超純水制備、廢水處理及物料的預濃縮等。

雖然反滲透膜的優勢突出，但是目前反滲透膜技術存在諸如脫鹽率不高、選擇性差、低穩定性之類的缺陷。另外，反滲透膜對一些具有特殊截留機理的離子的脫除效果還不理想(例如硼，一般去除率低于90%)，反滲透膜的截留性能仍需進一步提高。

而對于一直伴隨著膜技術發展的膜污染問題，對它的控制已成為延長膜使用壽命和降低運行成本的關鍵。預處理與膜清洗是目前抑制膜污染的主要方法，但是清洗劑或是殺菌劑常常又會導致復合膜性能不同程度的下降。

因此，尋找和探索用于制造具有改進的滲透性、選擇性、化學穩定性和抗污染性的新材料尤為關鍵。通過有效地進行復合膜支撐體的改進，新型功能單體的開發，復合膜制備工藝的改進和參數的優化等，開發出低成本、抗污染、高脫鹽率、高壽命等特點的理想反滲透膜成為國內外企業爭相布局的技術高地。

隨著材料科學的不斷發展，一些新型反滲透膜在解決水的滲透性、選擇性及穩定性等方面表現出了廣闊的前景，如超薄的石墨烯多孔膜、富勒烯衍生物納米粒子改性反滲透膜、具有二維水通道的層狀薄膜、厚度可調的超薄聚酰胺薄膜等等，但相關研究仍然局限于實驗室規模。

從反滲透技術本身的發展規律來看，新材料膜代替傳統反滲透膜是未來發展的趨勢。但是，一項全新的技術從理念提出，到真正實現大規模應用，仍然需要漫長的時間。

國外反滲透膜企業占據市場主導地位

中國市場反滲透膜產品的銷售總額約為全球銷售總額的30%-35%，市場規模居世界首位。但反滲透膜屬于寡頭競爭格局，國產化率低，國外反滲透膜產品占據國內市場主導地位。據2012年國聯證券研究所公布的數據顯示，陶氏、日東電工-海德能、東麗三家外資巨頭占據了我國反滲透膜市場的前三位，共70%以上的市場份額。

國外膜企業概況

我國反滲透膜行業的破局之路

我國從60年代開始研制反滲透膜，但由于原材料及基礎工業條件限制，生產的膜元件性能偏低，與進口膜在價格、市場占有率等方面的存在較大差異。經過50多年的發展，我國反滲透膜產業已逐漸走向成熟，國內反滲透膜產品的性能與穩定性與國外頭部企業的差距正逐漸縮小，進口替代趨勢日益明顯。

中國反滲透膜產業技術發展歷程

1月4日，發改委、工信部、財政部等發布《關于推進污水資源化利用的指導意見》，到2025年全國地級以上缺水城市再生水利用率達到25%以上;到2035年，形成系統、安全、環保、經濟的污水資源化利用格局。

在政策推動下，我國反滲透膜材料質量的不斷提高，膜應用技術的不斷成熟，國內反滲透膜產品的性能和穩定性與國外頭部企業的差距正逐漸縮小。

國內反滲透膜企業主要有時代沃頓、拓邦環保等10余家企業。其中，時代沃頓的PURO系列抗污染膜元件是我國自主開發用于苦咸水脫鹽的芳香族聚酰胺復合膜元件，最高脫鹽率可達最高脫鹽率可達99.75%，具有運行壓力低、產水量高、耐清洗的特點。

拓邦環保擁有的核心專利技術“富勒烯衍生物納米粒子誘導制備反滲透膜”，可使產品維持較高脫鹽率，同時水通量得到大幅提升，不僅如此，使用壽命也提升至少30%以上，由此開創了工業極低壓抗污染反滲透膜這一新品類，并成功應用于污水資源化應用這一熱門領域。

目前反滲透膜的市場需求不斷擴大，我國本土一些實力較為雄厚的企業努力發展，如中化國際、中石化等國企膜公司，在技術研發創新方面不斷進步，并陸續建成投產，進軍反滲透膜市場，未來我國本土反滲透膜品牌競爭力將不斷增強。

反滲透膜未來發展趨勢

隨著新材料行業以及膜產業的快速發展，加上當前全世界對于海水淡化重視以及環保壓力的驅動下，市場對反滲透膜的需求將越來越大，未來全球反滲透膜市場仍將繼續擴張。

預期未來3-5年內，國內反滲透膜的國產化率將進一步改善，進口替代趨勢日益明顯，國產膜的市場份額將不斷增加，中國膜產業的代表時代沃頓、拓邦環保等企業也已經進入快速增長期，膜產業發展前景十分廣闊。

此外，反滲透膜行業還有一個明顯的發展趨勢，是朝全產業鏈延伸發展，這也將成為未來反滲透膜乃至整個膜行業的發展趨勢。

免責聲明：市場有風險，選擇需謹慎!此文僅供參考，不作買賣依據。

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