1、膜分離技術(shù)

膜是具有選擇性分離功能的材料，利用膜的選擇性分離實(shí)現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過(guò)程稱(chēng)作膜分離。它與傳統(tǒng)過(guò)濾的不同在于，膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過(guò)程是一種物理過(guò)程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。與過(guò)濾、精餾、萃取、蒸發(fā)等傳統(tǒng)分離技術(shù)相比，膜分離技術(shù)具有能耗低、分離效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、無(wú)相變、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，因此被稱(chēng)為新型高效分離技術(shù)。

膜的孔徑一般為微米級(jí)，依據(jù)其孔徑的不同（或稱(chēng)為截留分子量），可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜，根據(jù)材料的不同，可分為無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜，無(wú)機(jī)膜主要是陶瓷膜和金屬膜，其過(guò)濾精度較低，選擇性較小。有機(jī)膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。

微濾（MF）又稱(chēng)微孔過(guò)濾，它屬于精密過(guò)濾，其基本原理是篩孔分離過(guò)程。鑒于微孔濾膜的分離特征，微孔濾膜的應(yīng)用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細(xì)菌以及其他污染物，以達(dá)到凈化、分離、濃縮的目的。對(duì)于微濾而言，膜的截留特性是以膜的孔徑來(lái)表征，通?？讖椒秶?0.1～1 微米，故微濾膜能對(duì)大直徑的菌體、懸浮固體等進(jìn)行分離，可作為一般料液的澄清、保安過(guò)濾、空氣除菌。

超濾（UF）是介于微濾和納濾之間的一種膜過(guò)程，膜孔徑范圍在 0.05 至 0.1 微米。超濾過(guò)程通?？梢岳斫獬膳c膜孔徑大小相關(guān)的篩分過(guò)程，超濾膜的截留特性是以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)物的截留分子量來(lái)表征，通常截留分子量范圍在 1000～300000Da，故超濾膜能對(duì)大分子有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、細(xì)菌）、膠體、懸浮固體等進(jìn)行分離，廣泛應(yīng)用于料液的澄清、大分子有機(jī)物的分離純化、除熱源。

納濾（NF）是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術(shù)， 其截留分子量在 80～1000Da 的范圍內(nèi)，孔徑為幾納米。膜的截留特性是以對(duì)標(biāo)準(zhǔn) NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來(lái)表征，通常截留率范圍在 60%～90%，相應(yīng)截留分子量范圍在 100～1000Da，故納濾膜能對(duì)小分子有機(jī)物等與水、無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)脫鹽與濃縮的同時(shí)進(jìn)行，其在制藥、生物化工、 食品工業(yè)等諸多領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。

反滲透（RO）是利用反滲透膜只能透過(guò)溶劑（通常是水）而截留離子物質(zhì)或小分子物質(zhì)的選擇透過(guò)性，以膜兩側(cè)靜壓為推動(dòng)力，而實(shí)現(xiàn)的對(duì)液體混合物分離的膜過(guò)程。反滲透是膜分離技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，能夠去除可溶性的金屬鹽、有機(jī)物、細(xì)菌、膠體粒子、發(fā)熱物質(zhì)，也即能截留所有的離子，在生產(chǎn)純凈水、軟化水、無(wú)離子水、產(chǎn)品濃縮、廢水處理方面反滲透膜已經(jīng)應(yīng)用廣泛。

2、膜分離技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

高分子膜的分離功能很早就被發(fā)現(xiàn)，1748 年，耐克特（A. Nelkt）發(fā)現(xiàn)水能自動(dòng)地?cái)U(kuò)散到裝有酒精的豬膀胱內(nèi)，開(kāi)創(chuàng)了膜滲透的研究。自 20 世紀(jì) 60 年代中期以來(lái)，膜分離技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。首先出現(xiàn)的分離模式包括超過(guò)濾膜（UF 膜），微孔過(guò)濾膜（MF 膜）和反滲透膜（RO 膜），之后又開(kāi)發(fā)了其他類(lèi)型的分離膜，廣泛應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。

作為一種高新技術(shù)，膜技術(shù)并不是高不可攀的，實(shí)際上，它就在我們身邊。比如，隨處可購(gòu)買(mǎi)到的純凈飲用水絕大部分采用膜技術(shù)凈化得到；為保持乳品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及水果的風(fēng)味，牛奶、酸奶、奶酪等也可以采用膜技術(shù)進(jìn)行除菌、濃縮及雜質(zhì)去除。

3、兩大因素驅(qū)動(dòng)行業(yè)長(zhǎng)期向好

（1）良好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)給我國(guó)膜分離產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)、提供機(jī)遇

改革開(kāi)放 40多年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)一直保持著良好的增長(zhǎng)勢(shì)頭，這是中國(guó)膜分離產(chǎn)業(yè)能夠發(fā)展的基本動(dòng)力。2010 年我國(guó) GDP 總量已經(jīng)超越日本成為全球第二，我國(guó)人均 GDP接近 4000 美元。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó) 人均GDP首破1萬(wàn)美。此外，受益于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，目前我國(guó)企業(yè)實(shí)力大大增強(qiáng)，居民收入提高，產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)升級(jí)對(duì)于膜分離產(chǎn)品在工業(yè)領(lǐng)域以及消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為我國(guó)膜分離產(chǎn)業(yè)騰飛提供前所未有的機(jī)遇。

（2）政府開(kāi)始大力推動(dòng)膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

膜技術(shù)的發(fā)展得到了全球范圍的高度重視，美國(guó)、日本、歐洲等多國(guó)政府將膜技術(shù)作為 21 世紀(jì)高新技術(shù)進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)，制定了相應(yīng)的研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃，促進(jìn)了膜技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)勁發(fā)展。我國(guó)政府對(duì)膜技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)同樣十分重視，自“六五”以來(lái)，每個(gè)五年計(jì)劃都把膜技術(shù)作為重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行支持?！丁笆濉眹?guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》、《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類(lèi)（2018）》、《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2019）》以及《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019本）》的發(fā)布與實(shí)施均為為膜技術(shù)和膜產(chǎn)業(yè)的自身發(fā)展，膜應(yīng)用市場(chǎng)的培育帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇。

4、行業(yè)主要進(jìn)入壁壘

（1）人才壁壘

膜分離行業(yè)在我國(guó)仍處于起步階段，我國(guó)尚未建立起專(zhuān)門(mén)的膜分離行業(yè)人才培養(yǎng)和教育體系，膜分離從業(yè)人員多是來(lái)自相關(guān)專(zhuān)業(yè)，缺乏綜合性人才。業(yè)內(nèi)各企業(yè)基本上以自己培養(yǎng)為主，但由于膜分離行業(yè)應(yīng)用較廣，需要跨越多個(gè)學(xué)科的全面技術(shù)人才，這類(lèi)人才培育周期較長(zhǎng)，相對(duì)稀缺。新進(jìn)入者面臨人才壁壘。

（2）技術(shù)壁壘

一般純水處理的膜分離相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)壁壘較低，競(jìng)爭(zhēng)者眾多。應(yīng)用于醫(yī)藥、食品等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域膜分離系統(tǒng)產(chǎn)品技術(shù)難度高，其核心技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)的掌握需要長(zhǎng)時(shí)間積累。企業(yè)不僅僅需要掌握各種類(lèi)型膜分離設(shè)備的特性以及在組合時(shí)候不同的作用，同時(shí)必須積累相關(guān)的數(shù)據(jù)。新進(jìn)入者需要對(duì)行業(yè)發(fā)展方向和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行把握，短期內(nèi)很難與先進(jìn)入者在核心技術(shù)層面和應(yīng)用技術(shù)層面展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。