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我国膜行业问题的一些思考

Welkin — Mon, 12 Jul 2010 23:21:27 +0000

中国的引进，多是整条生产线的引进，引进后，由于消化吸收不够，生产的产品往往达不到原设计水平；而日本在上个世纪六、七十年代，多是引进核心设备，然后自己再投资开发创新，因而，生产出来的产品比引进核心设备的原产品质量还要好。
膜行业的历史与现状
中国膜技术的发展历史已经走过了４０年，膜工业也有了３０多年的历史；从１９８３年开始，国家就把膜分离技术的开发列入了“科技攻关”、“星火”、“火炬”，“８６３”以及“自然科学基金”等发展计划，总投资数亿元。但到目前为止，我国膜技术的总体水平仍较低，膜工业的规模也很小，与世界膜技术大国相差甚远。究其原因，除受重视的程度、原材料质量制约等对许多行业和技术品种来说共同的基本因素外，是否还有其它原因？
上个世纪８０年代，是我国膜技术发展的黄金时期，本文通过对这一时期的回顾，结合我国膜技术发展的历史，总结一些经验教训，对今后我国膜技术的发展可能有所裨益。
８０ —９０年代初，中国自己研制成功的反渗透膜产品还是美国７０年代使用的醋酸纤维素膜，价格虽低，但性能不高，用户不敢贸然使用；与此同时，美国、日本等公司生产的反渗透膜已是第三代——聚酰胺复合膜，性能虽好，但价格高（８０年代中后期，中国进口的成套设备，其中的ＲＯ元件，４０４０，每支６００美元；８０４０，每支约合２０００美元；单独进口元件时，价格要加倍），一般用户难以承受。正是这种情况，阻滞了进口，限制了应用，制约了中国膜市场的发展。在当时，我国膜技术是千方百计依靠“自力更生”发展民族膜工业，“替代进口”。１９８６年春，国家有关部门领导在讨论膜法水处理技术“七五”国家科技攻关项目的攻关指标时，除技术指标外，还专门提出，电子工业超纯水系统工程的设备国产化率要达到８５—９０％。当时的基本思想就是通过科技攻关，提高膜法水处理技术水平，把攻关成果推向市场，替代进口。
同期，进入中国膜市场的外商，反渗透产品方面主要有美国的杜邦和陶氏化学等公司。日本日东电工在８０年代末曾连续几年在北京、上海、无锡等地召开产品介绍会，寻求在中国推广其产品的合作伙伴，但毫无所获。所以，直到１９９３年，国内的膜市场，ＲＯ、ＵＦ、ＭＦ、气体分离膜的年总销售额还不到１亿元人民币，和异相离子交换膜及电渗析的年销售额差不多。膜市场的发展速度缓慢。究其原因：第一，国产膜产品刚刚研制成功，售价虽较低，但性能不高，用户还不放心；第二，进口膜虽然性能好，但售价太高，一般用户买不起；第三，“科技攻关，替代进口”的宣传影响了膜产品的进口。
９０年代的中后期，世界膜市场发展有一新的飞跃。９０年代末的年销售额比９０年代初增加了一倍多，达５０亿美元。世界膜市场的发展理所当然的要影响处于高速发展的中国。其中，一个至关重要的因素是日东电工收购了美国海德能公司以后，聘用了一位刚刚在日本读完膜技术的工学博士——徐平，并将他派回中国出任海德能公司驻华首席代表，专门负责膜产品在中国的促销工作。徐平先生对中国膜市场的研究立见成效；并有针对性的采取了一系列措施，很快凿开了中国市场，极大地促进了膜技术的推广和应用。
１９９６年下半年，海德能向中国进口的聚酰胺复合膜元件，４０４０每支３００美元左右；８０４０每支８００美元左右，比原价降低近一半，和刚入市场的中国膜产品售价相差不多。这个售价，犹如一颗集束炸弹，一下子轰开了进口的闸门。１９９７年以后，陶氏化学、流体系统以及“世韩”等公司也相继降价，幅度最大的是４０４０每支降到２００美元。进口量几乎是连年翻番。到２０世纪末，年进口量已超过２０００万美元。与此同时，中国各种所有制膜企业也如雨后春笋般兴起，多数是用进口膜元件做工程。中国膜市场的繁荣有力地推动了传统工艺的改造和技术的发展。
结合市场，加强产品的竞争力
随着全球经济进入一体化，各个国家、地区纷纷利用自己的资源、地域、技术、资金等方面的优势，参与全球经济的竞争，在竞争中求生存，求发展。而什么都要自己搞万事不求人的封闭时代已经过去；扬长避短，取长补短，发挥各自所长，共同发展才能“与时俱进”。从我国反渗透膜技术的发展经历总结历史经验，有两条教训可以汲取。
一、过分强调“自力更生”，从头做起，以仿制为主的科研路线，发展速度太慢。
８０年代，通过国家“七五”科技攻关，我们研制成功了醋酸纤维素反渗透膜；而美日等发达国家正在应用第二代反渗透膜——聚酰胺膜，第三代反渗透膜已经研制成功，即将问世。“八五”科技攻关，我们研制成功了聚酰胺复合膜，尚未组织规模生产；而美日等国不仅把聚酰胺复合膜推向了市场，而且相继推出的高脱盐率和超低压复合膜，性能又各有所长。所以，跟在别人的后面“仿制”，是难以赶上人家的。特别是像我们这样的发展中国家，制约膜技术发展的国家整体工业基础和原材料质量等问题也不是短时间内能解决的。同时，从市场竞争角度来讲，“后来者”想建厂也是需要斟酌的。德国、意大利、加拿大等都有很强的膜技术研究开发能力，也有比较先进的科技成果，但都很少建生产厂，产品的市场竞争力问题可能是投资者考虑的主要因素。而这一点，我们则考虑的较少。教训的基本点也就在这里。
二、引进发达国家已经过时的二、三流生产线，产品缺乏市场竞争力，难免造成浪费。
技术在不断进步，产品在不断更新，靠引进发达国家二、三流的生产线生产的产品与发达国家的新一代产品竞争，造成浪费是必然的。
１９８５ —１９８８年，辽宁兴城８２７１厂在省经委的支持下，投资１０００万元从美国引进了醋酸纤维素反渗透膜和元件生产线。而此时，美日等大公司正在把第二代反渗透膜产品——聚酰胺膜推向市场，第三代反渗透膜即将研制成功。因此，引进生产线的试产成功之日，就是试产品的过时之时。上个世纪９０年代，又有辽宁、江苏、河北、福建等地多家生产厂先后花巨资引进复合膜和元件的生产线。但由于原设计水平的限制和部分原料尚需进口，造成性能低于近年的进口产品，而价格则和进口件相差不多，致使几条生产线至今不能正常开工生产。产品缺乏市场竞争力，仍是教训的基本点。
两条教训，归于一个根源——产品缺乏市场竞争力！市场观念不强，竞争意识薄弱才造成了现在的这种局面。
引进的生产线，出路何在？
上个世纪八十年代中期到上世纪末，我国先后从美国引进了许多条反渗透膜制膜和卷膜的生产线，总投资两亿多元人民币。引进生产线的效果不理想，却是不争的事实。目前，多数生产线都开工不正常，有的处于停产、半停产状态。对这种状况，该怎样认识，有没有办法改变这种状态，是膜行业很多人关注的问题。
一、“先天不足，后天也亏”是造成产品竞争力不强的根本原因
１、先天不足
我国引进的几条生产线，当时，都是在线的生产线，而不是生产厂家新出厂的产品。那么，那几家卖生产线的厂家为什么不继续生产膜产品挣钱，而要卖掉生产线呢？很明显生产线生产出来的产品在当时的膜市场上，竞争力已经不强，挣钱很困难了。所以，我们称此类生产线为二、三流水平的生产线，或者说该报废的生产线了。
上个世纪八十年代中期以后，世界上除美国和刚刚崛起的日本是世界膜大国外，加拿大和德国等都具有高水平的膜科技成果，包括反渗透技术的研发成果。那么，为什么当时，甚至一直到现在，这些具有高水平科技成果的国家都不建反渗透膜产品生产厂呢？当时世界的反渗透膜市场已供过于求。后来者与先驱者相比，产品的市场竞争力处于下风，无法获利。这就是他们不再投资建厂的根本原因。
２、后天也亏
“后天也亏”是指引进生产线后，消化吸收和再创新工作没能跟上也难以跟上。引进膜生产线的单位，除杭州水处理中心外，最初都不是专研此项技术的；基本没有消化吸收能力，更不要说再创新了；引进生产线后，在消化吸收上很少投入，甚至可以说，根本就没有再投入的认识和准备。从上到下，都以为引进的生产线安装调试好就大功告成，就可以生产、销售挣大钱了。甚至，有的单位把引进的生产线视为“宝贝”珍藏起来，拒绝国人，特别是同行的参观。这样的引进本身就是问题。
有国外人士就曾对中国式的“引进”发表过议论。他说：中国的引进，多是整条生产线的引进，引进后，由于消化吸收不够，生产的产品往往达不到原设计水平；而日本在上个世纪六、七十年代，多是引进核心设备，然后自己再投资开发创新，因而，生产出来的产品比引进核心设备的原产品质量还要好。他的话，真实地道出了引进与消化吸收创新上中国和日本的差异；而这个差异是致命的。
我国科技部徐冠华部长在“中国经济大讲堂”上的报告中列举一些数字说明中国与日本、韩国等在对待引进与消化吸收创新上的不同态度：中国引进的结果，是落后；再引进，再落后……（见表１）可见，消化吸收的投入太少，使引进成了浪费的现象已得到政府有关部门的高度重视，并将着力改变。
３、产品竞争力不强，企业自然是困难重重。
引进的二、三流生产线缺乏应有的消化吸收的再投入，产品质量自然低于发达国家一流产品的水平。所以，在进口产品大幅降价的情况下，产品缺乏市场竞争力，企业困难重重都是必然的。
４、用户的心理因素
一般来说，进口的工业产品质量比国产的要好一些，这既是客观事实，更是用户的心里成见。所以，当价格相差不多的情况下，宁肯多花钱，也用进口产品，这已是一般用户共识。
５、膜工程公司迎合用户心理
还有一个现象，对国产品的销售也不利。那就是进口膜产品价格下降以后，膜组件的价格在整个水处理工程中的比重也下降了。因而，在膜组件上花钱多少，已不是特别值得重视的了。所以，膜工程公司为迎合用户的心理，也为了减少售后的麻烦，宁肯少挣点钱，也用进口产品就是理所当然的了。
这就是当前中国膜市场，特别是反渗透膜市场的基本情况，国内膜生产厂家，困难重重，又必须面对？出路在哪里？
企业有问题找市场
１、千方百计找市场，找适合自己产品性能和价格的市场
自己产品的竞争力不强，就不要到列强争雄的大市场上去竞争，不要摆开架式去做过分张扬的事情，收效甚微又劳民伤财，而应把主要精力放在市场调研，寻找适合自己产品的市场上去。发挥“地域”优势，为左邻右舍服务；寻找偏僻，未开发之地。如东南亚一些国家，有的地方水处理需求刚刚提到日程（前几年还用我国电渗析）。靠价格优势，挤进发达地区的一些中小用户。（调查显示，已有国产反渗透产品打入台湾市场；有几家超滤产品打入日本市场）。
２、要主动和一些膜工程公司建立紧密关系；具备条件时，自己办工程公司、分公司；使制膜、卷膜、用膜一条龙。这样，既可以大大降低成本，提高产品竞争力，又利于膜的销售。膜的生产要集中，工程公司要分散布点，这样利于经营和发展，做大做强。
３、在寻找自己特有的市场的同时，首先要确保自己产品的性能、产品的定位。
和进口的一流产品比，脱盐率差多少，水通量差多少，寿命差多少？一定要有准确无误的试验结果，做到心中有数。然后，再考虑自己产品的成本，确定其价格。要使用户感到，用你的产品，从综合经济效益上，和进口产品是有可比的，这样，才对用户有说服力和吸引力。
作为企业，一定要给用户一个看得见，摸得着，又可信的承诺。如在产品使用寿命上：进口产品一般都在３年左右。那么，你就应该对用户承诺：你的产品如在两年内出现问题，免费更换，两年半内出现问题，半价更换。这样，用户才能买的称心，用的放心。
４、在市场经济条件下，企业有问题，主要是找市场，向市场求生存，求发展。但是，对引进来的生产线来说，还是应找相关负责人，向其汇报情况，讲明困难；争取减免税；争取对消化吸收再创新的支持。
５、最好的出路，是争取再创新
一要看能不能争取到一定的资金再投入；二要看能否组织起一支再创新的人才队伍。
搞清概念，理顺思路，加快发展
在国家大力提倡发展循环经济的形势下，膜行业及各单位要搞清膜行业里的四个主要概念，即膜技术，膜工业，膜市场，膜效益。
膜技术，主要讲的是膜作为具有特殊功能的新型材料及其主要性能指标的发展水平；
膜工业，讲的是膜及膜产品生产企业的规模和数量；
膜市场，看的是膜及膜产品应用的广度和深度及供需状况；
膜效益，主要表现在膜及膜产品应用的效果和影响。
搞清这几个概念主要有三个方面的意义。
一、膜行业的各有关管理、协调部门，可以找到自己相对准确的社会定位，减少发生不必要的矛盾。
比如膜学会，主要是通过学术、技术交流来提高全行业的技术水平；服务对象以大专院校和科研院所为主兼顾企业的技术发展。
膜工业协会，则主要面对的是膜及膜产品生产、经营企业。通过协助有关部门制定计划、规划；引导膜产业的发展；通过抓标准，规范行业的市场行为；同时，通过膜产品的推广应用发展膜产业，为国家建设服务。当然，也要兼顾膜技术水平的提高，以推动膜市场向更广更深的应用领域发展。
国家有关综合管理部门，多是从国家发展的大局出发，通过宏观的政策引导，或是从现实的社会效益、环境效益考虑，以专项拨款或资助等形式，支持膜技术和膜工业的发展。
可见，搞清这几个概念，对行业的管理、服务部门搞准自己的社会定位，明确彼此间的社会分工，减少不必要的矛盾都是有好处的。
二、对膜行业的各企事业单位认清自己的发展环境，理顺发展思路。
大专院校，科研院所以及膜的生产企业，要投资搞新产品研制，就一定要了解市场环境。由于我国整个工业基础的制约和膜产业的规模很小，致使我国膜材料的质量在相当长的一段时间内，难以达到发达国家的水平。所以，在当今，经济全球化，我国已经加入ＷＴＯ，进口税正逐步下调的形势下，选用进口材料来组织膜及膜产品的科研和生产就是唯一的出路；而抱怨、等待都是无济于事的。
目前，我国的膜市场可以说是供需两旺，十分繁荣。
供的方面，既有世界上膜技术发达国家的各种高档膜产品，当然，价格不菲；同时，也有国产的中、低档产品，当然，价格也低。工程公司可以根据用户的需求，投其所好而游刃有余。而需的方面，不仅有一般发展中国家的常规市场之所需，而且，国家把改造传统工艺，改善环境，发展循环经济，建设节约型小康社会的重大战略任务摆在了膜行业的面前。可以说，现在正是膜行业，特别是膜工程公司千载难逢的发展机遇，就看膜行业及各单位如果组织和应对了。
三、对今后的自主创新也会有所启发。
国家科技部在“十一、五”的规划中，提出了三个“自主创新”，即原始创新，集成创新和引进吸收创新。
所谓原始创新，主要是指单项技术的自主创新；集成创新，是利用多项高新技术的有机组合，解决重大难题的创新；引进吸收创新则是指引进国外技术和设备，经消化吸收后再创新。根据目前国际上膜分离技术的发展水平和我国的现有基础以及发展环境，我认为，在膜分离技术领域里，我们要搞原始创新是很难的（我国专利局已登记有上千项膜技术专利，但有哪一项技术水平在世界上领先呢？）；引进吸收再创新也不容易（真正的核心技术是用钱买不来的）。所以，在膜的应用中搞集成创新，解决国内及至国外尚未解决的一些应用难题是有可能的。在发展循环经济的大潮中，搞集成技术创新，是当前发展我国膜技术，繁荣膜市场，为建设节约型社会做贡献的一条重要出路。
膜分离技术是为国民经济各行各业各部门服务的，它的价值主要不是体现在自身的产值上，而是体现在巨大的环境效益和社会效益上。因此，繁荣膜市场，满足市场的需要是必须的。将引进世界一流技术和国内有基础，有一定经验的研发单位结合起来，充分发挥国内国外的积极性效果会更好，发展的步子会更大更快。

原作者：马成良
来源：中国建设信息《水工业市场》

中国膜分离网

Welkin — Thu, 07 Jan 2010 01:04:18 +0000

中国膜分离网 (http://www.memsci.com): 中国膜分离网是膜行业专业门户网站，涵盖膜分离领域（膜法水处理、反渗透、纳滤、超滤、微滤、膜生物反应器、渗透汽化、气体膜分离等）新闻资讯、会议展会、资源资料、膜法宝典、研发园地、企业以及商务和人才信息的网络媒体。

谈谈反渗透膜(Reverse osmosis)

Welkin — Fri, 20 Nov 2009 17:55:30 +0000

反渗透英文名为reverse osmosis，缩写为RO，中文又有叫做逆渗透，不过我还是习惯反渗透的叫法。

接触反渗透膜是在2006年初，那时候刚刚入职一家排名靠前的反渗透膜制造生产的美国公司做反渗透膜的研发工作，当时的主要工作是膜材料和膜配方的设计和研究。对于膜分离过程来讲，膜是心脏，膜材料又是膜的根本，膜材料决定了膜的很多本质性质，成膜过程亦是非常关键，也就是生产制造中膜的生产工艺。

反渗透膜主要分为这么几类：一是海水淡化SWRO膜，二是苦咸水淡化BWRO膜，包括常规压力的RO膜和低压LP或者低能量LERO膜两类，三是家庭用RO膜，超低压比较多。当然也还会有诸如低污染RO膜，抗氧化RO膜等，这些还是包括在前面三类当中，只不过由于膜材料改性衍生出来的具有某种特定功能和用途的RO膜种类。

国际上生产RO膜供应商主要有陶氏化学DOW FilmTec、日东电工美国海德能Hydraunautics、美国通用电气GE Osmonics、日本东丽Toray、韩国世韩等等，这些公司占有的市场份额较大，膜的质量属FilmTec和Toray的最好，但是Toray的市场份额并不高。据报道Toray已经联手蓝星公司在北京建立生产车间，准备大手进攻反渗透膜市场。另外还有很多小的公司，比如美国这边的SepRO，Pall（本身不小，但RO份额小）等等。中国现在RO膜的老大是北京沃顿（汇通源泉）公司，另外还有长沙的威灵顿，杭州的北斗星，深圳的惠灵顿（好像是CA类？其他都是聚酰胺类）等等。反渗透膜生产的入门门槛较高主要是因为生产线投资较大，而且往往国内引进的生产线又是美国这边淘汰的落后生产线，国内引进后若不进行消化并改进，是很难占领市场份额的。不过个人感觉其技术倒不是什么非常高深和奥秘，可能是我已经熟悉一些罢了。

上面谈到的主要都是聚酰胺polyamide类的反渗透膜，属于第二代。第一代则是醋酸纤维素CA类的。今年的ACS将化学成就奖颁发给陶氏Filmtec的两名研发人员，主要是奖励他们在聚酰胺膜化学方面的卓越成就。我个人感觉第三代RO膜应该属与纳米复合膜（Polyamide nanocomposite membrane）TFN，还是基于聚酰胺，但是在成膜过程中加入了亲水性纳米沸石，使得膜的渗透性能大幅提高。据悉TFN膜即将商品化，他们的中试结果表明通透性能为现有SWRO的两倍，脱盐率保持不变。但是个人认为他们的TFN膜的推广和占有市场份额将是一个很长的过程。现有水处理工艺流程如果要采用他们的膜，则由于通量的改变需要重新设计工艺流程，市场推广并不是那么容易，如果是新客户，还是多少会质疑膜的稳定性和可靠性的。可能新技术的推出都会是这样的吧。

不过就水处理和海水淡化来讲，RO的应用会原来越广的。

海德能反渗透膜成膜机理和膜组件制造

Welkin — Wed, 18 Nov 2009 22:12:34 +0000

海德能反渗透膜成膜机理和膜组件制造

膜法海水淡化

Welkin — Fri, 13 Nov 2009 17:07:27 +0000

在已经开发的20多种海水淡化技术中，目前最具竞争力的技术有反渗透法和蒸馏法。

蒸馏法又称为热法，是最早的海水淡化方法，就是将海水变成蒸汽，蒸汽冷却而得到高纯度淡水。根据蒸发冷却的方式不同，蒸馏法又分成多级闪蒸和多效蒸馏等多种方法。其中，多级闪蒸是将热海水突然减压，产生蒸汽而得到淡水。多效蒸馏是在蒸汽冷却的同时，持续蒸发而得到淡水。天津大学王世昌教授在这方面做得研究较多，不知是否有工业化应用了。

反渗透法诞生于1953年，又称为膜法。它使用的薄膜叫“半透膜”，其性能是只让淡水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地往咸水那边渗透。人们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜渗到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。反渗透法最大的优点是节能，其能耗和投资均比蒸馏法低。因此，从1974年以来，世界上的发达国家不约而同地将海水淡化的研究方向转向了膜法。进入新世纪后，海水淡化进入了以膜法为主的时代。目前，世界上膜法海水淡化技术处于领先地位的有美国、日本和韩国，我国位居其后。其实膜法海水淡化也不仅仅局限于反渗透膜，比如美国加州Long beach的海水淡化厂就采用的二级纳滤膜过程进行海水淡化。

我国的海水淡化技术开始于上世纪60年代初，经过近半个世纪的发展，取得了显著的成绩，特别是膜法海水淡化技术取得了突破性进展，我国由此成为世界上掌握海水淡化技术的少数几个国家之一。通过科技攻关和产业化项目的实施，国家海洋局杭州水处理中心分别在1997年、2000年和2003年建成嵊山日产500吨、嵊泗和长岛日产1000吨、荣城日产1万吨反渗透海水淡化示范工程，开发了一批具有自主知识产权的工程技术，具备了日产万吨级的反渗透海水淡化装置设计和制造能力，并得到迅速推广。据了解，我国已建成投产和在建的百吨级以上的海水淡化装置近30座，合计日产水量近10万吨，其中，膜法海水淡化量占据总产水量的70％以上。

据了解，浙江省是国内膜法海水淡化技术的发源地，膜法海水淡化技术及产业化水平处于国内领先地位。作为国内水处理技术的创始单位和研究开发反渗透海水淡化技术的专门机构，国家海洋局杭州水处理中心是国内最早研发成功百吨级、千吨级、万吨级反渗透海水淡化技术的单位，承担了国内50％以上的海水淡化工程的建设，其研发生产的海水淡化设备国产化率已经提高到了40％以上，并已建成年生产能力3万支、具有自主改造能力的核心设备膜组件生产线。目前，浙江省已建成投产的海水淡化装置共6套，其中泗礁岛4套、嵊山岛1套、虾峙岛1套，总产水量3750吨/日。另外，在建的海水淡化装置共5套，总产水量42960吨/日。

全膜法水处理

Welkin — Fri, 13 Nov 2009 16:58:18 +0000

全膜法工艺和传统的各种水处理工艺比较，有操作简单、运行费用小、出水水质优良、环保等优点,是一种前沿的水处理技术。全膜法水处理是一个概念，其实真正做到全膜法水处理还是比较难的。全膜法水处理主要是根据来水水质和要求水质的不同，结合膜生物反应器（MBR）、超滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）和电除盐（EDI）等膜技术的特点，进行不同的技术组合，出水满足各类除盐水水质要求。

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