迎接分离技术的“膜时代” - 文章

迎接分离技术的“膜时代”

newmaker 来源：流程工业

在水处理工艺中，膜技术早在几年前就成为一种标准技术，之后，膜技术逐步发展壮大。在一些大型的应用项目中，如Siemens Water技术公司获得的澳大利亚GWFA公司的一份价值超过260万欧元的合同中，应用了Siemens公司提供膜以及膜生物反应器（MBR）所需的系统部件。这一膜生物反应器每天可以处理3.5万t市政污水和工业污水。污水处理系统的过滤设施共12套，每套各有216个膜。膜进行的水处理是反渗透系统的预处理，每天可为本地的工业企业提供0.8万t的工业用水。这一项目要求2008年年底时完工。

膜技术早在几年前就已成为一种标准的水处理技术，图示为Siemens Wallace & Tiernan公司研发生产的氯-膜电渗析设备

2007年，膜技术终于进入了工业领域的应用之中，包括食品、医药、生物、化工以及燃料电池等生产领域。在使用了符合流程工业领域特点的膜材料、采用了合适的模块化结构后，膜技术已经能够满足不断提高、不断发展的流程工艺技术要求。与传统的分离提纯技术，例如与萃取、蒸发、离子交换和吸附相比，膜技术有着自己独特的优点。

膜技术的市场预测

在流程工艺中的应用

在酸和碱的生产过程中，膜可以代替酸洗液，在化学反应过程中控制酸碱度。

借助于微滤和超滤技术可以将微小颗粒和大分子分离出来。通过选择性透过，可将清洁用碱液中的含水物质保留在溶液中，将杂物分离出来。纳滤技术还可将需要回收的离子分离出来，从而将碱和酸分离出来。在电渗析技术中，通过膜的电势差可以将阴离子和阳离子分离出来，有多种多样的酸、碱处理方法。

据Microdynnadir公司介绍，在化学和医药产品生产领域中使用膜技术的难点是：

·单盐和复盐、小分子、聚合物、蛋白质、病毒及细胞的浓缩提纯；
·复合的工艺技术（消毒/蒸汽）；
·在膜反应器中化学平衡的产量难以提高；
·均质的和非均质的催化反应以及纳米颗粒的分离；
·蛋白质的浓缩和提纯；
·特种润滑液的生产（例如：生物添加剂）。

他们根据自己的实际项目经验介绍描述了膜技术的应用领域。在化学工业中，膜技术可用于增白剂和颜料的渗析处理、原糖汁的生产、酒精发酵或者塑料原材料的浓缩，从而生产可生物降解的塑料产品。例如，在汽车制造业和包装业中使用的塑料产品。

FuMA技术公司将微滤技术和纳滤技术应用于许多生产领域，例如，抗生素的浓缩、医药产品生产过程的中间产品，医药产品生产过程的反应溶液脱盐，以及在色谱分析领域的溶液浓缩。据该公司的工作人员介绍，膜技术的最大优点是紧凑的结构和模块式部件。

“集装箱”式的超滤设备

在环境保护中的应用

Roland Berger国际管理咨询公司受环境保护局（UBA）委托进行了一项调查报告。报告显示，目前使用的膜中3/4是由塑料材料制造的，此外是陶瓷材料的膜。与陶瓷膜相比较，聚酯膜的优点是有效工作面积较大，即在过滤性能相同的情况下，整个系统可以更小。此外，聚酯膜的制造成本更低，并可在各种分离等级中使用。目前，已有适合于微滤、超滤和纳滤以及反渗透过滤等各种类型的聚酯膜了。但是，它的缺点是断裂强度较低，稳定性较差，使用寿命较短。

与聚酯膜相反，陶瓷膜在耐化学腐蚀性能和耐热性能方面，都有着很好的表现。根据专家的测试，陶瓷膜在连续工作的工况下能够使用8年之久。该报告中介绍，过去一年里为扩大聚酯膜的应用范围，对提高其耐腐蚀和耐热性方面进行了大量的试验研究。

举一个来自实践的例子，Haase能源技术公司利用膜技术和生物技术对设备排出的高污染垃圾渗滤水和污水进行净化处理，要求达到直接排放的标准。该公司生产的成套净化设备集成在一个“集装箱”中。具有移动方便、使用灵活和启动迅速的特点。凡是经常需要进行污水净化处理的场合，都可使用这一水处理设备。

小结：由于膜技术是一种物理性的分离技术，因此在分离过程中化学产品既不会受到热负荷的作用，也不会受到化学负荷的作用。利用不同的膜，可以对液体中的微小颗粒、胶体介质、大分子、小分子和离子等进行浓缩和分离。专家认为，膜技术在流程工业领域中还会有着更加重要的意义和作用。

膜技术——不断增长的市场

据Roland Berger罗兰·贝格国际管理咨询公司的调查报告显示， 2005年，全球范围内膜生产企业的年销售收入共计约7.6亿欧元。据专家估计，如果按整套系统计算时，例如膜生物反应器，全部销售收入会翻4~5倍。该调查统计，到2010年时膜和膜系统产品的市场份额将会增加到10亿欧元以上。到2015年时，全球膜市场的销售收入将会高达20亿欧元，到2020年时将达到33亿欧元.(end)

(投稿) (2008-7-20，阅读298次)

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