在上海世博會上，由海南立昇公司提供的直飲水設(shè)備保證了游客的需求。該設(shè)備核心工藝是超濾膜凈化水技術(shù)，可徹底去除水中的懸浮顆粒、細(xì)菌、病毒、膠體以及大分子有機物等，對于細(xì)菌去除率基本達(dá)到100%。（本報記者 張育 攝）
10月18日，國務(wù)院正式發(fā)布了《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》（簡稱《決定》）。該《決定》在膜行業(yè)引起了極大關(guān)注。“膜產(chǎn)業(yè)與七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)中的節(jié)能環(huán)保、新能源、新能源汽車、新材料和生物五大產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)。”中國膜工業(yè)協(xié)會秘書長尤金德向CCIN記者一一道來。
膜法水處理已全面開花
水處理是膜產(chǎn)業(yè)的傳統(tǒng)市場，占目前膜產(chǎn)品應(yīng)用份額的85%～90%，是目前膜產(chǎn)品應(yīng)用的最大市場。
CCIN記者在上海世博會采訪時，對世博園內(nèi)的直飲水系統(tǒng)留下深刻印象。這是直飲水系統(tǒng)首次走進(jìn)世博園，也是目前中國最大規(guī)模的直飲水系統(tǒng)。據(jù)了解，上海世博園直飲水系統(tǒng)由海南立昇公司提供，其核心工藝是超濾膜處理技術(shù)。“世博會直飲水系統(tǒng)采用的是立昇公司具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的聚氯乙烯合金超濾膜。該超濾膜可徹底去除水中的懸浮顆粒、細(xì)菌、病毒、膠體以及大分子有機物等，對于細(xì)菌去除率基本達(dá)到100%。”海南立昇公司董事長陳良剛接受CCIN記者采訪時表示。
在剛剛結(jié)束的第十三屆中國國際膜與水處理技術(shù)展覽會上，CCIN記者還發(fā)現(xiàn)，膜產(chǎn)品在工業(yè)廢水處理、海水淡化、市政污水處理等方面也是業(yè)績頗豐。如神華煤制油有限公司在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量含鹽廢水和硫酸銨催化劑廢水，通過膜技術(shù)和蒸發(fā)器技術(shù)，這兩套廢水處理系統(tǒng)的回收率均達(dá)到約90％，每天約有8700噸高品質(zhì)水能夠被回用；中石化天津百萬噸大乙烯項目的配套工程——大港新泉海水淡化項目，一期海水淡化能力為日產(chǎn)10萬噸，采用超濾膜和反滲透膜系統(tǒng)處理，是目前亞洲最大的海水淡化工程；北京碧水源科技股份有限公司已經(jīng)成功運行了10萬噸/天的膜生物反應(yīng)器污水處理工程，膜生物反應(yīng)器污水處理工程的大型化已經(jīng)走在世界的前列。
水資源匱乏是中國的基本國情，所以必須實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。據(jù)了解，目前我國水處理市場價值上千億元。環(huán)保部科技司副司長劉志全表示，“十二五”期間，中國環(huán)保投入將達(dá)到3.1萬億元，規(guī)模將比“十一五”的1.4萬億元增長1倍以上。污水處理基礎(chǔ)設(shè)施將會延續(xù)高速增長。
“由于具備節(jié)能環(huán)保的特性，我國膜工業(yè)市場規(guī)模近年來以每年25%左右的速度增長。今年我國涉及膜產(chǎn)品的整體工程市場達(dá)到約200億元。在我國水資源稀缺和高度重視節(jié)能環(huán)保的大背景下，預(yù)計膜產(chǎn)品在水處理領(lǐng)域的需求仍將保持快速增長。”尤金德告訴CCIN記者。
新能源領(lǐng)域是潛在市場
搭上新能源和新能源汽車的“順風(fēng)車”，膜產(chǎn)品擁有了今后最大的潛在市場。
新能源發(fā)電面臨的棘手問題就是能量忽大忽小。比如風(fēng)能，風(fēng)大和風(fēng)小時產(chǎn)生的電能不一樣。再比如太陽能，陽光強烈和沒有陽光時的電能不一樣。這就涉及到新能源的存儲問題。清華大學(xué)液流電池工程研究中心主任王保國告訴CCIN記者：“全釩液流電池是一種面向新能源領(lǐng)域的新型儲能電池。質(zhì)子傳導(dǎo)膜作為全釩液流電池的關(guān)鍵材料之一，當(dāng)然會獲得巨大的發(fā)展空間。”
王保國進(jìn)一步介紹說：“全釩液流電池的機理與現(xiàn)有電池不同。它的正負(fù)極之間通過質(zhì)子傳導(dǎo)膜被分隔成彼此互相獨立的兩室，這張質(zhì)子傳導(dǎo)膜是全釩液流電池的核心材料之一。它不僅起到隔離正負(fù)極電解液的作用，而且在電池充放電時形成離子通道使電極反應(yīng)得以完成。因此對膜的要求是必須實現(xiàn)質(zhì)子交換功能，具有高選擇性和低膜電阻。另外，膜還要有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性。
據(jù)了解，2009年3月16日，投資5.56億元的500兆瓦全釩液流電池項目正式在承德市雙灤釩鈦產(chǎn)業(yè)區(qū)開工建設(shè)。該項目所用技術(shù)由承德市萬利通集團與清華大學(xué)共同開發(fā)，計劃達(dá)產(chǎn)后形成總?cè)萘繛?00兆瓦的釩電池組裝生產(chǎn)線，可實現(xiàn)年產(chǎn)值17.95億元，實現(xiàn)工業(yè)增加值7億元。同時，還可形成釩電解液、質(zhì)子交換膜等5個配套的產(chǎn)業(yè)集群。
一盆污濁的臟水，通過膜生物反應(yīng)器處理后，就變成了清水。
成為新能源汽車關(guān)鍵點
尤金德還告訴CCIN記者，新能源汽車中的燃料電池車同樣也離不開膜產(chǎn)品。燃料電池用離子交換膜是燃料電池的核心材料之一。在中國推出新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的戰(zhàn)略版圖中，燃料電池車的地位已經(jīng)在逐步上升。科技部部長萬鋼最近表示，在未來的5～10年中，燃料電池汽車會成為新能源汽車的制高點。
據(jù)了解，由山東東岳集團自主研發(fā)的燃料電池膜今年已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化，打破了國外壟斷，其年產(chǎn)500噸的燃料電池磺酸樹脂離子膜生產(chǎn)裝置已經(jīng)建成投產(chǎn)。
上海世博會期間，由同濟大學(xué)與國內(nèi)五大整車廠合作生產(chǎn)的196輛燃料電池汽車（含90輛燃料電池轎車、6輛燃料電池客車和100輛燃料電池觀光車）在世博園進(jìn)行示范運營，它們以氫氣為能源、真正實現(xiàn)了零排放，得到了一致認(rèn)可。燃料電池汽車地位的提升，給燃料電池用膜帶來了空間。
在新材料中彰顯高性能
“東岳集團開發(fā)成功的全氟離子交換膜是氯堿行業(yè)的核心材料，為氯堿產(chǎn)業(yè)核心材料的國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)升級發(fā)揮了重要作用。”尤金德說。
今年6月30日，由東岳集團歷時8年，自主研發(fā)的全氟離子膜在萬噸級氯堿裝置上實現(xiàn)了成功應(yīng)用，顯示了優(yōu)異的性能。這揭開了中國自主生產(chǎn)高性能全氟離子膜的序幕。
東岳集團研究院首席科學(xué)家張永明告訴CCIN記者：“全氟離子膜這種新材料的誕生，使我國擺脫了該產(chǎn)品100%依賴進(jìn)口的局面，成為世界上第三個能自主生產(chǎn)全氟離子膜的國家。此前為了保障產(chǎn)業(yè)安全，我國仍保留了600萬～700萬噸落后的石棉隔膜氯堿裝置，以保證最緊要需求。國產(chǎn)離子膜問世后，我國就可以著手淘汰落后的石棉隔膜氯堿裝置，每年可節(jié)電約50億千瓦時，取得巨大的節(jié)能減排效益。”
生物醫(yī)藥領(lǐng)域的增長點
上海生物醫(yī)學(xué)工程研究中心研究員汲江接受CCIN記者采訪說，仿生膜在生物醫(yī)藥領(lǐng)域可以大展拳腳，因為在現(xiàn)代生物制藥的整個工藝流程中，有五個關(guān)鍵部位都需要用膜材料。生物制藥是通過基因工程來實現(xiàn)的。如果把有分子識別功能的單體，通過化學(xué)的方法鍵合到膜的表面，就實現(xiàn)了在膜的孔道上裝上一個具有特異功能的官能團，它就可以把目標(biāo)分子抓住，從而實現(xiàn)特定分子的高效分離。這種特殊功能決定了仿生膜在生物制藥領(lǐng)域備受親睞。
據(jù)了解，仿生膜利潤率通常達(dá)到水處理膜的5倍以上。目前在中國，膜材料在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用有約10億元的市場價值。
在近日舉行的第十三屆中國國際膜與水處理技術(shù)展覽會上，中國的膜產(chǎn)品引起了外商的強烈興趣。圖為外商正在了解中國膜產(chǎn)品的性能。（除署名外，圖片攝影為危麗瓊。）
