據報道(dào),2015年世界村志水處理市場達到(dào)38500億美遠民元,到(dào)2020年市場司影需求將(jiāng)以年均4%的速度持續增長(cháng)。在全球不志市場中,膜分離技術特别是中空纖維超濾膜、微濾跳術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在水處紙光理方面(miàn)的新進(jì技匠n)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(kā船藍i)發(fā)了具有優良過(guò)濾性能(néng)體他的微濾(又稱精密過(guò)濾)膜“ピューリアGL”,與日年以往的水處理膜相比,其單位時(shí)間、單位面(miàn)冷姐積的流量高 2 倍以上,使水處理所需的HFMFM與元件數熱多減少50%以上,節省了運行空間,簡匠睡化了設備的運營管理,屬節能(n歌城éng)型水處理裝置。該公司還(há綠明i)開(kāi)發(fā)了一種(zhǒng)水處理用的聚乙烯醇(物弟PVA)凝膠,與上述産品一起(qǐ)開(kāi)始在校哥東南亞和中國(guó)銷售,2 ~ 3年後(hòu)的銷售目标黃理是100億日元,相當于目前的2.5倍。
(2)旭化成(chéng)公司
旭化成(chéng)公司的微濾(M錯嗎F)和超濾(UF)膜銷量居世界分下第 3 位,在東南亞包括新加坡、泰國(guó)、越南和印離機尼,由于河水的濁度比日本高,因此适合選用非筒狀的MF膜浸漬型水處機商理設備。在中國(guó),水處理膜的使用量比2012年擴大了船刀1.5倍以上,主要應用于鍋爐水術師、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(少員guò)濾器的商品化,具有高流量、長(cháng)壽命特點,在膜的長器外側和内側具有不同微孔直徑的非對(線見duì)稱結構,可以捕捉不同的雜質,過(guò)濾效率高。其微孔直徑範圍從10地月~100nm,孔徑易于控制,而且由于具有高強度,可以提高街間過(guò)濾壓力,使處理能(néng)音他力大為提高,而且由于尼龍6具有耐溶劑性、麗少低溶出物和良好(hǎo)的親水性,不需要進(jìn)行濕東哥潤處理。主要用途是半導體、電鍍、短舞化工、制藥和食品等工廠的含藥劑廢水的處理,以及除去回收溶討公劑中的雜質等。
中空纖維超濾膜(HFUFM)
(1)美國(guó)陶氏化學道你(xué)公司
美國(guó)陶氏化學(xué)工業公司于2015年開(kāi)發(個廠fā)了一種(zhǒng)被(bèi)稱作“PX一書 Fiber”的PVDF中空纖維膜。作為水處理用的UF膜“Integra 湖多Flux”,與以往的UF膜元件相比,由于膜表面(miàn)的都報細孔密度高,透水性提高了35%,因此UF膜會到元件的數量可減少,實現節能(n一愛éng)。水回收率的改善和排水量的減少,同樣(yàng)實現了節能好門(néng)和減少環境負荷。此外,由于其膜微化習孔比以往産品小,使處理水質有所提高,除輛錯菌率也高。
(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雜姐工序,與采用砂濾相比便宜2成(chén刀身g),RO膜的水生物污垢減少9成(chéng)視東,RO膜的更換費用減少約4成(chéng),使總體志舊的處理成(chéng)本削減2成(c不頻héng)。目前其UF膜和RO膜相組合的系統正向(xiàng)東南亞和中東市場微玩拓展。印尼使用該工藝處理飲用水;新加坡也于2015年也接受了的鐵數件訂單,在其海水淡化和都(dōu)市做學廢水再生系統中,RO膜已占約8成(chéng)。2015年東麗決問門定將(jiāng)其HFUFM“很信トレフィル”應用于泰國(guó)曼谷的自來水淨化設備中,該錢自項目于2016年啟動,2017年通妹將(jiāng)開(kāi)始運行,經歌市(jīng)該裝置處理後(hòu)可變為飲用林技水。目前東麗的HFUFM在世界市場上所占份裡計額尚不足10%,因此其選擇與韓國(少術guó)東麗化學(xué)公司合作,幫助其西吃組合産品中的RO膜占據世界份額的約30%,可算自與美國(guó)陶氏化學(xué)并駕齊驅。
(3)三菱麗陽公司
三菱麗陽公司的HFUFM主要用南能于兩(liǎng)大領域,一是膜分離活性污泥法(MBR法)的前懂外處理,另一為家庭淨化器。前者主要用于污水處理廠,已廣泛應用于計都我國(guó)、中東、東歐及中亞等市場。三菱麗陽在我國(gu看章ó)設有大連三菱麗陽環保機器有限公司,負責培訓操作人員,在蘇州也答風成(chéng)立了分公司,HFUFM材質有PVDF大聽和PE(聚乙烯)2 種(zhǒng),今後(h空錯òu)將(jiāng)在大連和無錫建立生産廠,以滿腦空足中國(guó)于2015年強化廢水處理法規後(hòu)進(jìn)一步謝高擴大的需求,預期5年後(hòu)銷售額會(huì)提高舞聽3倍,主要是通過(guò)原料和制愛化造工藝的高速化等措施,使膜制造成(chéng)本下降40%,并通過(guò)拍畫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,多段閃這藍蒸法(MSF)和多效蒸法合計約占44%,RO膜法約占56%。到(d站男ào)2015年海水淡化裝置的總産量約為9 街時400萬~9 800萬m3。據日本化工協會(huì農少)測算,到(dào)2020年機海RO膜元件的産量有望達到(dào)61萬支,可削減約近做1.7×108 t以上的CO2排放量。從技術上看,先後(hòu)經(jī購間ng)曆了從高壓、低壓到(dào)兩(liǎng)頭銀票開(kāi)口型的RO膜元件,近幾年又開(kāi)發(fā那看)了正滲透(FO)膜元件。
海水淡化一方面(miàn)可生産飲用水,另一方面(miàn)得到(年雨dào)RO濃縮水,後(hòu)者既可校放以放流回海裡(lǐ),也可以從中林說回收锂、釩、钼、鎂、鎂化物、鈣、鹵素、碘和硼。還(hái)有人利人影用RO濃縮水與淡水(河水)的滲透壓差進(jìn)行濃度差美錢發(fā)電研究。
在HFROM的技術創新方面(miàn),東麗公司、東洋紡公司、Da但月icen膜系統公司和神戶大學(xué)院合作不呢,開(kāi)展高效大型分離膜元件的研發(fā),東麗還(hái)研發話拍(fā)利用反滲透膜的低環境負荷海水淡化法,東洋紡則研發(fā)高透水性、低哥風壓CTA(三醋酸纖維素)HFROM和元件兩(liǎng)端開(kāi)口型的厭訊HFROM海水淡化元件,日立制作所開(kāi)發(fā)面電廠(miàn)向(xiàng)大型工程的大規模海水淡化廠的低壓多段(2段)高刀數收率RO系統。山口大學(xué)還(hái)些線研究用聚酰胺系RO膜和納米纖維膜高效去除亞砷酸(H3AsO3)校音。總之,日本積極組織開(kāi)發(fā)21世紀大規模水處理系統即兆噸級水老喝處理系統,在這(zhè)些方面(miàn業紙)我國(guó)與日本尚有較大差街匠距。
(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(D聽匠S)來進(jìn)行海水淡化,由于無需外壓就(j畫文iù)可實現鹽的分離,廢水量少舞看,又可實現濃鹽水的直接排放,因此研發(路兒fā)工作進(jìn)展迅速,但目前尚需進快就(jìn)一步開(kāi)發(fā)超薄型耐腐蝕的HFF喝男OM,使海水與溶劑能(néng)緊密接觸提高滲透壓,以高效阻防鹽低件分和雜質。
日本山口大學(xué)院和神戶學(xué)院弟友大學(xué)共同開(kāi)發(fā)了CTA中空纖維膜的正滲紅金特性的新評價法,目的是進(jìn)一步解析HFFOM的水透過(gu得拿ò)特性。神戶大學(xué)為實現高效生物質發(fā)行林酵法,開(kāi)展了濃縮木糖的正滲透膜法的研究,結論是可舞:低能(néng)耗的濃度法,即通過(guò)利用适當的驅動液由預水解溶液濃樂吃縮木糖的FO膜法是可以實現的。
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