半岛彩票:膜技术总结分析 膜技术在水处理行业的应用分析报告

　　该行业调研报告的主要目的，是用于环保投资团队，在并购膜法水技术企业的前期行业知识储备和项目筛选之用。通过全面的知识梳理和公司比较，可以避免调研单一公司而发生先入为主的偏好。提高并购成功的概率，并降低风险，节约大家的时间和精力。

　　膜产值有望从2015年850亿元，增长到2020年2000亿元，年均20%。 膜元件生产向高端发展是大势所趋;

　　国内环保巨头并购膜制造企业，向上延伸产业链是一大趋势, 行业前几名几乎都参与对膜技术公司的并购。

　　观察环保行业前几名，全面进入拼爹时代。例如碧水源有国开行，万邦达有神华和中石油。中小膜企业加入有大型国企背景的环保巨头产生的协同效应会更高。

　　2003-2014 年，全国城镇污水处理厂的年均增速达到25.16%，到2014 年，数量达到6031 座，不过增速已经放缓，2014 年增速为12.43%。

　　同期，城镇污水处理量年均增速达到18.35%，到2014 年已经达到494.30 亿吨，但增速同样下降到了8.38%。同时，据住建部数据， 2010-2015 年城市污水处理能力年均提高6.09%，至2015 年已经达到14028 万立方米/日，再生水能力提高到2317 万立方米/日。在2010 年，城镇污水处理率已经达到72.90%，由于后续数据缺乏，但推测其比率已超过80%，因此未来城镇污水处理走势趋缓，增量空间有限，存量运营将成为关键。

　　另外，相比于城镇污水处理，工业废水治理市场已经处于减速区间，全国工业废水治理投资完成额已经负增长， 2014 年增长-7.72%，为115.25 亿元。

　　截止2015年末，中国约有6500座污水处理厂，城镇污水处理能力约2.17亿吨/日，全球污水处理能力约10亿吨/日。

　　我们以市政污水处理为例，处理的对象是排放到市政管网中的污废水。这些污废水有三大来源：生活污水、工业污水、初期污染雨水， 其中，工业污水一般要经过预处理，达到国家和地区的排放标准才能排放到市政管网中。当然，偷排、不达标排放是另外一个问题。

　　在对水处理流程中，废水一般要经过初沉池、生化反应器、二沉池等环节，在生化反应器中，由于采用不同的固定微生物的方法，因而出现氧化沟、传统活性污泥法、A2/O、SBR、A/O、MBR 等水处理技术。通常所说的膜法水处理，指的就是MBR 水处理技术，目前，其使用的主要是微滤膜和超滤膜。

　　使用膜法技术可以大幅度提高产水水质。按处理深度，可将污水处理分为一级处理、二级处理和深度处理。一级处理的主要目的是去除悬浮状态固体，常采用物理法，对于BOD5的去除率一般在20%~30%;二级处理的目的是进一步去除污水中胶体和溶解性污染物，常使用生物法，BOD5的去除率在90%以上;深度处理以达到更高的处理与排放要求或污水回用为目的。

　　膜法技术通常用于处理二级处理活性污泥出水，或者将膜处理系统直接置于生化池，代替原有二沉池、絮凝沉淀池等环节。使用膜法技术改造之后，传统污水处理工艺可以直接生产出高品质再生水。

　　2015年4月国务院发布“水十条”，其中明确：敏感区域(重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域)城镇污水处理设施应于2017年底前全面达到一级A排放标准;建成区水体水质达不到地表水Ⅳ类标准的城市，新建城镇污水处理设施要执行一级A排放标准。“水十条”提标改造投资空间预计约400亿。

　　膜技术是膜分离技术的简称，是仿生物学膜，通过人工材料(膜材料)实现不同介质分离的技术。膜分离是以对组分具有选择性透过功能的膜为分离载体，通过在膜两侧施加一种或多种推动力，使原料中的组分选择性地优先透过膜，从而达到混合物分离，并使产物提取、浓缩、纯化等的一种新型分离过程。

　　膜的分离精度主要取决于其过滤孔径大小，可分为微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)膜。膜技术广泛用于环境、能源、电子、医药等各个方面。由于膜技术可以去除常规处理工艺难以去除的水污染物，在水处理领域的应用越发受到重视。

　　不同种类的膜技术分别应用于不同的细分领域，主要包括市政污水处理及再生、自来水处理、工业水回用、海水淡化、家用等。

　　膜材料(Membrane)制作：膜是具有选择性分离功能的材料，以膜为分离介质，通过在膜两边施加一个推动力(如浓度差、压力差或电位差)时，使原料侧分组选择性的通过膜，以达到分离提出的目的。根据压差驱动膜分类，或根据孔径大小及可通过溶质大小的不同，膜材料制作可分为微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)膜四种。

　　膜元件(Element)制作：膜元件是将膜材料以某种形式组装在一个基本单元设备内，通过较小体积扩大膜面积和提高膜的工作效率的装置。膜元件的作用是用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩。膜元件制作分为平板式、卷式、管式、中空纤维式四种。

　　膜组件(Module)制作：由若干膜元件与自控系统组成的设备集合体为膜组件系统;膜组件及其系统是实现膜分离作用的主要载体。

　　无机膜主要是陶瓷膜，玻璃膜，金属膜，其过滤精度较低，选择性较小。有机膜由高分子材料加工而成，如聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、聚醚砜(PES)、聚砜(PS)、醋酸纤维素(CA)等，由于有机膜过滤精度较高，选择性大，广泛应用于水资源化领域与工业特种分离等领域。

　　目前大型水处理方案中使用较多的为偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)材质制作的微滤/超滤膜元件。反渗透膜的制造材质多为醋酸纤维素(CA)等。

　　膜的形状是由制作和装配工艺决定的，中空纤维膜在水处理应用领域使用广泛。平板膜一般仅在水资源化领域中的部分工艺中使用，如部分膜生物反应器(MBR)中，管式膜则主要用于垃圾渗滤液处理和高固含量液体分离。

　　根据技术类别分类，主要包括膜生物反应器(MBR)、连续膜过滤(CMF)、浸没式膜过滤(SMF)和双向流膜过滤(TWF)。

　　膜生物反应器(MBR)，是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术。其主要工艺原理是用超/微滤膜分离技术取代传统活性污泥法的二沉池和常规过滤单元，实现高效的固液分离和生物菌群的截留，经其处理后的出水直接达到高品质再生回用水标准。

　　以MBR为核心的水处理系统是目前最好、具有一定成本效益的保护水环境和饮用水源的解决方案，多用于污水排放标准高的传统污水厂提标改造、扩建工程，或新建紧凑高效型的污水处理系统。出水水质远超未来几年的排放标准，出水可安全排放至敏感水环境中、在农业灌溉和工业生产中重复使用，以及地下水回灌。目前在中国市政污水处理领域MBR使用较为普遍。

　　连续膜过滤(CMF)，是以中空纤维超/微滤膜组件为中心处理单元，配以特殊设计的管路、阀门、自清洗单元、加药单元和自控单元等，形成闭路连续操作系统，原水在一定压力下透过微滤/超滤膜进行过滤，达到物理分离净化的目的。

　　浸没式膜过滤(SMF)，是超低压中空纤维膜技术与连续膜过滤技术相结合而派生出来的一种新型的膜过滤处理工艺。它使用开放式中空纤维膜组件，将膜直接置于充满待处理水的膜池之中，通过泵的负压抽吸和大气压力，使水透过膜表面，从中空纤维膜内侧抽出，达到过滤净化的目的。

　　CMF和SMF主要用来处理相对清洁的水，如地表水、地下水、污水处理厂或预处理后尾水、海水淡化和纯水制备过程中反渗透(RO)膜组件的前处理水等。供水深度净化处理中CMF、SMF应用相对较广。

　　双向流膜过滤(TWF)，是在膜分离过程中，通过对原水的进出方向进行周期性倒换，在分离过滤的同时，利用原水对污染较重的一端进行清洗，以保持膜的良好通透效果，达到持续稳定地进行原水分离净化的效果。

　　膜法水处理技术目前主要应用于污水处理(包括市政污水处理和工业污水处理)、给水净化(包括市政给水净化和工业给水净化)、海水淡化(苦咸水淡化)和纯水制备等领域。

　　大规模水处理中，微滤膜、超滤膜更适用。在大规模的水处理工程中，包括市政污水处理和工业废水处理，采用膜法水处理工艺的情况下，使用的大部分是微滤膜和超滤膜，这主要与这部分的水处理的要求和该种膜的特性有关。在大规模污水处理过程中，由于处理量大，最后的出水的标准要求并不高，并不要求达到饮用水的标准。

　　反渗透膜更适用于生产性用水等领域。反渗透膜主要应用在生产性工业纯水领域，主要是制药、微电子、食品、化工等技术要求较高的领域，同时在海水淡化也是一个重要的应用领域。反渗透膜和纳滤膜成本较高，且由于其孔径较小，出水率较低。比如，对于反渗透膜而言，其进水和出水一般是2:1的关系，也就是说，至少有一半的水损失掉。不过，如居民自行饮用，亦或者对于食品、制药等工业生产过程中对水的品质要求较高的话，比如说纯水要求等，在这些生产性或消费性用水。