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2024-03-15 23:26·信息分享大师
膜技术是材料科学和过程工程科学等诸多学科交叉结合、相互渗透而产生的新领域,是当代新型高效的共性技术,特别能满足现代工业对节能降耗、低品位原材料再利用和环境治理与保护等重大需求,成为实施可持续发展战略的重要组成部分。膜科学技术在水资源、能源、环境、健康和传统技术改造等领域发挥着关键性的作用,成为推动国家支柱产业发展、改善生存环境、提高生活质量的共性技术。膜分离技术推广应用的覆盖面可以反映出一个国家过程工业、能源利用和环境保护的水平。我国膜材料产业的总产值约为2500亿元,预计到2025年将达到3000亿元。
在膜分离的研究领域中,很重要的一部分是对膜材料的研究。在现有的常用膜材料中,根据制造材质不同,可分为无机膜和有机膜。近年来,在石化领域,更加优质高效的新型膜材料不断涌现,使得膜分离的研发应用具有了新的活力。《中国膜产业“十三五”发展规划纲要》中明确指出,“十三五”期间、研制出5-6种新型制胶用基础原料,使其中2-3种实现产业化生产,如超微滤膜用高性能两亲高分子材料,荷电性PVC、PVDF、PES等高分子原料、耐腐蚀的无机陶瓷原料,特别是聚酰亚胺等高性能树脂膜原料产业化生产。
一、新型膜材料的研究进展
膜材料作为膜分离技术的核心,越来越受到人们的广泛关注。最早的分离膜材料是纤维素及其衍生物。近年来,新材料的不断涌现为分离膜提供了新的机遇,不对称膜、界面聚合复合膜、涂层复合膜(气体)、离子交换膜、无机膜、杂化膜、智能膜、仿生膜等新型材料的开发受到了越来越多的重视。也有研究者对传统材料进行改性或制成复合材料以优化功能或得到新功能,以促进膜材料的快速发展。
经过多年的努力攻关,中国在膜领域取得了长足的进步,面向我国水资源、能源、传统工业技术改造等方面的重大需求,初步建立了面向应用过程的膜材料设计与制备理论框架,形成了一系列具有自主知识产权、性能达到国际先进水平的膜材料与膜过程,在无机膜、水处理膜、渗透汽化膜、氯碱工业离子膜、光电膜的理论和应用研究方面取得了重要的创新进展,为我国的节能减排与传统产业改造升级做出了突出贡献,部分膜产品的技术研究水平已达到世界先进水平。
(一)无机膜
我国无机膜元件性能与应用技术完全达到国外同类产品的水平,应用总量居世界领先地位。南京工业大学将陶瓷膜过程的设计从以工艺设计为主推进到膜材料微结构的设计,将膜制备技术从以经验为主推进到定量控制的水平;建成了陶瓷膜规模化生产线,提升了陶瓷膜产品的国际竞争力,在中药澄清、生物发酵液净化、石油化工、环保等领域得到了广泛应用;开发出大型陶瓷膜反应器设计方法,并成功用于年产20x104t规模的生产装置中,极大地推动了我国陶瓷膜产业的发展。我国陶瓷膜产品推广近1000个工程,产品出口到美国、德国、加拿大等55个国家。
在油田采出水方面应用:根据现有的油田采出水水质情况,采用国内新型大直径耐污染陶瓷膜优化集成技术,真正能解决低渗透油田回注水的各类难题;膜技术可以从根本上控制油田采出水中悬浮物的粒径,虽然存在投资大、膜污染后清洗难、运行费用高等缺点,但它的技术潜力仍使得其成为油田采出水处理研究的一个方向。
(二)水处理用膜
目前,应用于水处理领域的超/微滤膜是中国最大的膜产品。浙江大学与海南立升合作研制出编织管增强型复合聚氯乙烯中空纤维超滤膜制备技术,解决了超滤涂层与编织管界面结合强度差的难题,并实现了规模化生产,成功用于自来水、海水淡化预处理等大型工程,并实现了产品的出口。天津膜天开发了同质增强型和纤维增强NIPS法PVDF中空纤维膜产业化及万吨级MBR污水处理回用示范工程。中化蓝天采用悬浮聚合工艺,制备出窄分子量分布的膜用PVDF树脂:采用TIPS法,通过对膜结构的精密控制及亲水改性,开发出城市污水处理用高性能PVDF中空纤维膜及组件,并应用于日处理万吨级城市污水处理系统。宁波沁园基于微张力和梯度温度控制技术,制备了具有梯度孔结构中空纤维膜;基于两亲性聚合物原位改性与界面增强技术,制备了超亲水性、高剥离强度中空纤维膜。
“十三五”期间,反渗透膜(RO)技术水平也得到大幅提高,蓝星东丽、杭州水处理中心生产的RO膜,已在海水淡化工程中得到较大范围应用;时代沃顿公司生产的RO膜脱盐率达99.85%,与国际主流产品相比,在通量和脱盐率相当的前提下,膜产品价格低50%以上,已在日产万吨级的项目中进行了示范和应用。
(三)渗透汽化膜
渗透汽化是近年膜科学研究中最活跃的领域之一,在分离液体混合物,尤其是痕量、微量物质的移除,近沸物质、共沸物质的分离等方面具有独特优势。“十二五”期间,清华大学等单位完成了疏水透醇有机无机复合膜、疏水透有机气体有机膜制备及示范装置研制,并建立了规模化生产线。研发了以ZrO2和Al2O3等多层陶瓷膜为基膜的管式有机无机复合渗透汽化膜,开发了千吨级透乙醇工艺和示范装置;研发了PDMS、PVDF等离子接枝PDMS透有机气体膜,建立了50x104t/a油库油汽膜法回收示范装置。
(四)氯碱工业离子膜
在我国传统的化工行业-氯碱行业中,膜也有很多的应用,比如通过膜工艺可以直接得到精制盐。为了得到海盐,需要处理海卤水,而海卤水组成复杂,不但要脱硝,还要脱除钙离子、镁离子和硫酸根离子等,对处理技术的要求更高,膜在这方面可以大展身手。
离子膜是氯碱工业核心设备电解装置的核心部件。2010年以前,全世界只有美国杜邦和日本旭化成等极少数公司拥有全氟磺酸羧酸离子膜生产技术,并对其他国家进行技术封锁。东岳集团和上海交通大学合作开展氯碱全氟离子膜研发,实现了市场化应用和进口替代,打破了我国氯碱工业长期受制于人的历史,使我国氯碱工业从此走上了快速发展的道路。目前中国已经取代美国成为全球第一氯碱大国,所有的落后石棉隔膜电解装备都被先进的离子膜装备取代。
(五)光电膜
光电膜领域,以乐凯公司为代表的光学膜,南阳科技、苏州SKC新材料等研制的充电膜规模都达到新水平。锂电池隔膜领域,深圳星源材料、新乡中科科技、佛山金辉、南通天丰、天津东皋膜技术等公司打破了美国和日本的垄断,使中国成为世界第二大锂电池隔膜生产出口国。
二、膜技术的发展趋势
(一)发展思路
以市场需求为导向,在现有技术的基础上,强化“官产学研用”相结合,同时超前部署前沿技术研发,推动膜技术在水资源、能源、环境、健康和传统技术改造等领域发挥关键性作用,促进膜行业的发展,全面提升我国膜技术水平和膜产业的国际竞争力。
1.重点行业切入
围绕当前与未来我国水处理市场的需求,兼顾同期国外相关市场需求,选择膜技术在工业水污染防治、城镇生活污水治理、饮用水安全保障、再生水利用四大应用领域,系统部署关键材料、核心技术、重大装备等攻关重点,强化顶层设计,借鉴国外经验,提高产业发展的整体性和科学性。
从石化、钢铁、电力、化肥、造纸、印染等重点行业切入,开发相应的膜法工业行业水管理系统,深入推进“超低排放”工业废水处理技术的开发和应用,促进膜技术在工业领域清洁生产、过程减排和物料回收的资源化综合利用,实现从单纯的末端治理走向全过程污染控制的跨越。
2.培育产业上台阶
集中国膜行业相关的企业、高校、研究院所等优势力量,强化“产学研用”,推动膜材料的创新,进一步降低膜过程造价与运行费用,优化膜技术创新和产业链,搭建核心技术研发平台、公共检测服务平台,提升自主创新能力,加快膜产业核心技术和关键设备的重点突破和产业化,加快膜产业的培育和健康发展。
(二)基本原则
膜产业发展应该遵循以下四个基本原则:
1.坚持统筹规划,做大产业规模
在国家层面进行顶层设计,统筹各类科技计划,形成膜领域创新资源的优化布局。充分整合各级政府和社会创新资源,构筑我国膜领域的知识创新体系、技术创新体系和中介服务体系。把工业水污染控制、饮用水净化、市政污水资源化、再生水利用等具有刚性市场需求的领域作为重点,加大膜技术研发和市场开拓力度,迅速做大产业规模,为国家节能减排战略的实施做出显著贡献。
2.坚持全产业链创新,提升产业层次
要以膜全产业链的创新为核心,在若干重要应用领域形成具有自主知识产权和自主品牌的国产膜材料、膜元件、膜组件、膜分离装置、工业化膜应用系统,提升国产膜材料到工业化膜应用系统各大产业链的市场占有率,改变“高产业、低环节”的困境,提升膜产业的附加值和市场竞争力。
3.坚持市场导向,打造龙头企业并充分发挥其作用
发挥市场机制作用,提升龙头企业产业整合能力,建立、健全膜产业市场机制,为我国膜产业发展提供良好的发展环境。改善膜产业规模和地域布局,扶持膜产业出口龙头企业,提升膜产业聚集区的产业聚集水平。鼓励规模膜企业提升产业链整合能力,在自身发展壮大的同时,利用资源积极辅助小企业,指导中小膜企业向专业化、精细化、差异化发展。
4.坚持国际化战略,推动中国膜企业走向国际市场
借助“一带一路”战略,搭建膜产业国际化发展公共服务平台,为我国膜企业“走出去”提供相关信息、政策需求等支撑,为相关国家的产业标准制定提供援助,为膜企业进入该国市场奠定良好的产业环境基础。通过公共服务平台,为中国膜产业优秀技术和产品提供宣传服务。通过第三方技术筛选,制定适用的膜技术清单,建设一批对外示范项目,提升中国膜企业的知名度,推动中国膜企业“走出去”。
三、发展目标
(一)总体目标
应对水资源和环境污染的挑战、流程工业节能减排和清洁生产、能源结构调整等重大需求,进一步提高膜性能,拓展膜技术的应用面。
膜科学基础研究走在国际前列;转化一批原创性基础研究成果,使70%以上的膜技术处于国际先进水平;市场竞争力明显提高,产业年增长率大于20%;进一步提升膜技术在社会经济产业中的贡献度。
(二)具体目标
“十四五”期间,膜产业的年增长速度在15%左右,到2025年达到3000亿元的规模,其中膜产品年出口产值将超过150亿元;力争实现“着力培育龙头企业”的目标,即培育10家年产值50亿—100亿元的企业、20家年产值10亿—50亿元的企业,30家年产值2亿—10亿元的企业;布局若干膜产业积聚区,推动集群创新,显著提升产业的附加值,氯碱工业用的离子膜、海水淡化RO膜、高分子超微滤膜等重要膜品种的国内市场占有率提高30%以上。市场销售膜产品标准化覆盖率达80%以上,膜生产企业实现有标生产。
1. MF/UF/NF/RO膜
微滤膜及超滤膜质量实现新突破,国内市场占有率达60%—80%;MBR膜市场占有率达80%以上;RO/NF膜技术完全达到国际先进水平。“十四五”末,国产海水淡化RO膜在国内市场占有率达到30%—50%;家用净水RO膜达到国际一流水平,实现家用净水用膜国产化率80%以上。
2.离子交换膜
在离子交换膜方面,开发出面向化工、冶金、生物工程等要求的高性能分离膜。
氯碱工业用的离子膜产业化,国内市场古有率实现10%—30%;在燃料电池膜、高性能双极膜、扩散渗析膜及卷式扩散渗析设备、低电阻离子交换膜、一二价分离专用均相离子交换膜等领域研究实现新突破,形成产业化并大规模推广应用。
3.光电膜
研发并完成锂电池膜生产升级改造,改变目前只能生产低端锂电池膜的现状;尽快实现中高端市场需求的隔膜材料国产化;围绕太阳能光伏产业需求,研发成功双向薄膜,进一步提升EVA膜性能;围绕超级电容器电池,开发聚酯、聚烯烃类超薄隔膜材料。
4.新型特种分离膜
成功研发出2—3种具有世界先进水平的特种分离膜材料,特别是能够耐高温、强酸强碱以及有机溶剂的分离膜材料,尤其是陶瓷膜和纳滤膜;研发成功适用于膜蒸馏、正渗透并建成中试规模的生产线。
5.气体分离膜
研发重点为CO2收集,从排放废气中回收有价物料的膜技术;减少空气中PM2.5浓度的膜技术;氨、氮、氢等气体收集膜的产业化等。
四、重点任务
(一)实现膜原料、膜材料领域的重大创新
1、研究新型膜原料及配方,开发功能膜新原料
膜原料是膜材料发展的物质基础和膜材料升级、新膜材料生产的基础,也是膜材料创新的起点。针对通用性和特种功能膜材料,开发出若千具有亲水、抗污染及其他专有特性的新型高分子原料,支撑高性能、新功能膜材料生产技术的发展。“十四五”期间,研制出5—6种新型制膜用基础原料,使其中2—3种实现产业化生产,如超微滤膜用高性能两亲高分子原料,荷电性PVC、PVDF、PES等高分子原料,耐腐蚀的无机陶瓷原料,特别是聚酰亚胺等高性能树脂膜原料产业化生产。
2.研制新型膜配方,实现膜材料产业化
(1)功能膜材料。研制出功能膜材料的高性能、抗污染、新型膜配方8—10种,使其中5—6种实现产业化。如荷电型、杂化型的UF/MF/RO/NF的新型、高性能平板/中空膜材料。
(2)PVDF/PES/PVC 膜材料。研制与生产亲水、抗污染聚偏氟乙烯(PVDF)与聚醚砜(PES)超滤微滤膜材料,国产化率超过80%;解决荷电、超亲水PVC原料规模化生产问题,开发出面向不同应用领域的荷电、超亲水、高通量的PVC基微滤、超滤、纳滤膜材料。
(3)医用膜材料。加强医用膜材料特别是血液透析膜材料的研发和生产,大规模应用于临床治疗,实现进口替代。提高抗凝血性医用透析膜材料与器件的可降解性,将国内透析膜的国产化率提高到60%并实现出口。
(4)锂离子电池膜材料。研制耐温安全可凝胶化的全聚合物型锂离子电池隔膜材料,解决目前无机粒子涂覆聚烯烃膜能量密度低的问题。
(5)电容器电池膜材料。用于超级电容器的聚酯、聚酰胺、聚烯烃类超薄拉伸膜材料。
(二)制膜新技术的开发
在目前已有制膜方法基础上,在制膜新原理、新技术方面取得突破;实现已有各种功能膜材料的高性能化,以及面向不同应用方向的差异化膜材料;开发出具有催化、吸附等多功能、新功能膜材料及应用技术。
1.MF/UF/NF/RO膜
微滤膜及超滤膜质量实现新突破,进一步提高国内市场占有率,并面向“一带一路”沿线国家开展推广应用。通过采用新的制膜技术,重点解决油水分离、废水处理领域中用超级亲水、抗污染、高通量、耐温、耐腐蚀的高性能膜材料,包括有机无机杂化超微滤膜材料、荷电性超微滤膜材料等;开发具有针对性的膜材料及应用技术,解决目前超滤膜同质化、不能满足在自来水、废水、化工/制药分离、电泳浓缩等不同领域特殊性要求的问题。扩展PVC中空纤维超滤膜的品种、生产规模和应用领域,利用PVC的低成本优势降低膜材料的生产及应用成本,实现PVC膜废水处理与回用、自来水深度净化,实现高硬度、高氟砷含量、高重金属含量、高有机物水源可饮用化,实现化工分离等领域中的大规模应用。
进一步加强NF膜材料与NF膜技术的研究开发与推广应用,制备荷电性低压、高通量纳滤膜材料的系列化产品,加快纳滤膜材料及工业化装备的研发及产业化,实现大型饮用水成套装备国产化。着重开发高温融溶法制备高性能中空纳滤膜材料、其他非聚酰胺体系的耐余氯纳滤膜材料,解决复合纳滤膜使用寿命短、组件成品率低等技术问题。形成新荷电型平板中空纳滤膜的系列化新产品,推广其在制药/发酵分离、电泳漆浓缩、化工过程改造与清洁化生产、特种分离等领域中的应用,国产化率达到50%以上。“十四五”末,国产海水淡化RO膜与家用净水RO膜技术完全达到国际先进水平,提高国内市场占有率。
2.离子交换膜
在离子交换膜方面,开发出面向化工、冶金、生物工程等要求的高性能分离膜。
(1)氯碱工业用的离子膜产业化,国内市场占有率实现10%—30%;氯碱工业用的离子膜产业化需要在氯碱膜生产技术集成及装备集成、氯碱膜应用评价体系、国产氯碱膜与国产电解槽一体化等方面继续完成攻关;力争槽电压、离子膜寿命等性能达到世界先进水平,国内市场占有率实现30%—50%。
(2)开发面向各种新能源工艺需求的离子交换膜,如全钒液流电池用离子隔膜研究,反向电渗析用于浓差发电的超薄离子膜研究,微生物燃料电池与脱盐一体化的MCED研究等。
3.光电膜方面
(1)研发并完成锂电池膜生产升级改造,改变目前只能生产低端锂电池膜的现状;尽快实现中高端市场需求的隔膜材料国产化;重点开发基于芳香聚合物的耐高温、高电导低界面电阻的动力锂离子电池隔膜及其应用技术。
(2)围绕太阳能光伏产业需求,研发成功双向薄膜,以进一步提升EVA膜性能;研发新型聚酯、PVDF基的太阳能电池背板/保护膜材料,以及包括EVA在内的太阳能电池胶膜材料。
(3)围绕超级电容器电池,开发聚酯、聚烯烃类超薄隔膜材料。
4.大力研发新型特种分离膜
大力研发适于不同条件下的多种新型特种分离膜是“十四五”的重中之重。
(1)成功研发出2—3种具有世界先进水平的特种分离膜材料,特别是能够耐高温、强酸强碱以及有机溶剂的分离膜材料,尤其是陶瓷膜和纳滤膜。
针对过程工业中高温、溶剂和反应体系等苛刻环境下的分离问题,重点突破陶瓷纳滤膜材料、气体分离和净化膜材料、渗透汽化膜和蒸汽渗透膜材料的规模化制备关键技术,引领我国膜产业向高端化发展,为我国节能减排具体目标的实现提供技术支撑:围绕过程工业的需求,重点开发高分离精度的陶瓷膜材料及膜反应器:研究陶瓷纳滤膜的微结构调控及表面功能化技术,开发规模化陶瓷纳滤膜制备技术及生产线;开发新型陶瓷纳滤膜应用装备。
(2)研发成功适用于膜蒸馏、正渗透并建成中试规模的生产线。
围绕溶剂分离的需求,重点开发疏水型渗透汽化膜材料;开发高稳定性分子膜材料、有机无机复合膜材料规模化制备技术;开发中空纤维纳米杂化多层膜材料及其规模化制备技术;开发高装填面积膜组件;鼓励开发用于有机物-有机物分离的膜材料和有机气体回收的膜材料。
(3)加快特种中空纳滤膜分离材料技术及装备研制。
重点开发特种中空纳滤膜分离材料的研制,采用热熔和湿法相结合双相工艺,研发成功并达到批量生产,着力解决双相工艺产业化及专业装备制造问题,以及特种中空纳滤膜双相工艺及装备技术;形成具备国际竞争力的技术基础,提升产业竞争力,形成集群创新和规模化生产;实现污水回用成套装备和膜材料的设计、制造和运行调试能力,实现污水零排放、城市污水全回用;实现中空纳滤膜耐压力达到0.8MPa,工作压力0.2MP以上,解决频繁更换膜芯和不耐污染、超滤膜不耐压力、易破损等重大难题,实现工业化,替代进口,实现绿色环保,推动其在全国的普及应用。
5.气体分离膜
结合国家节能减排和资源环境的战略需求以及行业发展需求,“十四五”期间,气体分离膜领域需重点突破高通量、高机械强度、化学稳定性好的气体分离膜制备技术。主要表现在以下方向。
(1)研发高性能中低压氢气体分离膜及工程化转化关键技术,解决国内甲醇与炼厂等含氢尾气中氢回收问题。
(2)研发高性能富氮气体分离膜及工程化转化关键技术,解决我国飞机油箱惰性化保护问题,为二次、三次采油提供一种新的氮气来源途径。
(3)研制开发高性能油气回收复合气体分离膜及工程化转化关键技术,满足我国油气排放标准(<25mg/L),解决我国天然气过程中轻烃回收问题。
(4)研制开发CO2复合气体分离膜与膜组件,实现温室气体的捕集和分离。
(5)围绕产业结构调整升级的需求,开发气体净化(特别是空气中PM2.5的截留分离)工程化装备及关键膜材料;重点研究碳化硅支撑体成型技术和烧结技术,开发非对称纯质碳化硅膜材料及规模化生产技术;开发高孔率非对称陶瓷膜材料制备技术;研究膜层在支撑体表面的均匀涂覆技术,开发抗热震多孔金属复合膜材料规模化制备技术;鼓励开发耐高温亲水性聚四氟乙烯膜材料及其应用技术。
在膜的工程化验证方面,突破制膜体系、工业化纺丝工艺与装置的关键与核心技术,提升我国工业化气体分离膜制备水平。在高效能气体分离过程方面,进行气体分离膜与他技术的耦合集成,为节能减排和环保提供最优解决方案。
6.空气净化膜及应用技术
雾霾、空气突发性流行病防护等对高品质空气净化膜及其空气净化装备的需求在快速提高。目前以聚酯、聚烯烃无纺布为主流的过滤膜材料,已经不能满足要求。“十四五”期间,需要重点开发具有高精度、超级疏水、高透气率的空器净化无纺布膜材料,以及基于这些膜材料的空气净化装备、个人防护产品及医用产品。
7.医用膜材料及应用技术
随着社会发展水平的提高,中国社会将逐渐实现全民医保、全疾病医疗的覆盖。其中,用于肝肾等治疗的血液透析膜必将快速发展。目前,透析膜的制造技术主要被德国、日本等公司掌握,我国的透析膜及组件70%依赖进口,制膜装备也没有国产化,同时也存在膜的血液相容性差等问题。因此,“十四五”期间,需要重点开发血液相容性好的透析用中空纤维膜材料,并实现制膜装备、组件制作装备的国产化,在满足国内需求的同时,也存在大规模出口到亚非等国的重大机遇。
(三)膜分离装置/工业化应用系统的开发
实现新型膜过程及膜与其他过程集成解决重大难题的技术开发与应用,重点开发新型膜分离集成过程,注重过程强化及在水资源、能源、生态环境、传统产业改造、社会发展和循环经济等领域的应用,形成基于膜分离集成过程的水资源综合治理和传统产业改造成套技术与装备,发展新型共性技术,为膜产业发展提供技术支撑。
1.基于重大难题的技术开发与系统集成
针对工业废酸废碱回收,开发低成本高性能的扩散渗析膜及卷式扩散渗析设备,并实现产业化应用;针对高盐废水治理,开发低电阻的离子交换膜,形成以电渗析组器设备为核心的工业废水治理成套化技术并推广应用;面向海水淡化和制盐需求,开发高性能的一、二价分离专用均相离子交换膜,形成规模化示范应用。
2.基于膜分离集成过程的水资源综合利用
重点建设沿海工业园区海水淡化及其综合利用示范工程,形成包括反渗透预处理、反渗透海水淡化、浓盐水后处理、园区废水处理和中水回用的海水综合利用集成系统。
3.膜法饮用水/污水处理技术的推广
重点开发膜法自来水深度处理工艺,建成万吨级纳滤膜自来水生产示范工程;重点开展膜法污水处理工艺研究,实现焦化废水、油田采出水、农药废水、印染废水等国民经济重点行业废水无害化、资源化处理,建成万吨级膜法污水处理工艺及成套装备。
4.面向过程工业的膜系统及其应用
采用先进的膜技术,促进老旧传统工业的技术升级及创新。通过膜与其他过程的集成技术,解决各种工业废水、废液中宝贵资源的回收再利用,为国民经济创造千亿元的效益。针对钢铁冶金、化工制药、生物工程等相关领域,面向工业过程进行膜技术的集成。着重研究过程强化的膜分离工艺,开发形成膜集成技术。重点开发化工和石油化工行业重要反应与膜分离过程耦合工程化技术,建成膜反应器成套装置应用示范工程:重点开发离子交换膜大规模制备技术并建成生产线,开发膜法盐水精制和离子交换膜氯碱集成技术,建成氯碱生产示范工程。
(四)膜装备制造业转型升级
与膜应用配套的膜设备是推广膜应用市场的有力保障。“十四五”期间,努力提高膜装备的国产化率,在国产高压泵、能量回收装置、检测仪等技术开发方面有新突破,达到国际先进水平。
开发具有中国原创性新型膜装备,研发具有多学科、多技术(如生物、电化学、吸附/解析、氧化等技术)与膜技术、膜设备的集成系统。将智能装备、智能工厂等智能制造理念引入高压泵、能量回收装置、检测仪等膜装备制造领域;引入协同设计、大规模个性化订制、精准供应链管理、全生命周期管理、电子商务等手段重塑膜产业价值链体系,促进我国膜装备制造业转型升级与创新发展。依靠中国装备、依托中国品牌,实现膜装备由中国制造向中国创造的转变,中国产品向中国品牌的转变。
1.反渗透膜及组器制备、关键设备开发
重点开展反渗透膜及组器制备工艺与技术的研究,包含涂布方式的研究与改造、在线检测技术的研发、自动卷膜机等硬件设施的研发,以提升反渗透膜及组器的制造技术,提高产品的均一性和稳定性;实现脱盐装置用玻璃钢压力容器的技术升级。
2.脱盐预处理膜及连续膜过滤设备开发
重点开展适用于脱盐系统预处理的膜组件、连续过滤成套装置制造技术及应用工艺研发;开展结构优化的新型系列膜组件的研发,实现脱盐系统预处理膜及装置的工程化应用。
3.能量回收装置开发及工程化应用
重点开展不同类型能量回收技术、智能控制技术与装置的研发,优化设计总体结构和旋转压力交换元件,研究新型耐腐蚀材料、透平辅助保护系统,开发整机零件通用化、模块化设计制造及组装技术。
4.海水高压泵及循环增压泵开发
重点开展系列海水高压泵及循环增压泵高效水力模型研究及总体结构的优化设计;研发高效、高可靠性、耐海水腐蚀性的复式柱塞泵和多级离心泵。
(五)加大开拓国际市场的力度
大力开拓国际膜产品、膜工程与膜服务市场,是扩大中国膜产业发展空间的重要着力点,有利于膜企业提高经济效益、培育新的利润增长点。通过着力构建公平竞争的市场环境,促进膜产业对外投资,完善膜产品、工程与服务的对外出口支持体系,推动扩大膜行业对外贸易规模,优化贸易结构,增强服务出口能力,培育“中国膜产品与服务”的国际竞争力,特别是在“一带一路”治线国家的影响力。打造一批主业突出、竞争力强的大型跨国服务业企业,培育若干具有较强国际影响力的服务品牌。支持有特色、善创新的中小膜企业发展,引导膜中小企业融入全球膜供应链。
鼓励规模以上膜企业走国际化的发展道路,积极开拓海外市场,力争规模以上膜企业都有进出口实绩。支持膜企业加强自主创新能力建设,鼓励膜领城技术引进和消化吸收再创新。通过新设、并购、合作等方式,在境外开展投资合作,加快建设境外营销网络,增加在境外的商业存在。鼓励膜企业积极构跨境产业链,带动国内膜产业劳务输出和货物、服务、技术出口。支持知识产权境外登记注册,加强知识产权海外布局,加大海外维权力度,维护企业权益。
1.以援外项目为先导,搭建膜产业国际化发展平台
从发达国家膜产业走进我国的模式来看,多以环保理念、法规、制度、技术标准等“走出去”为先导,推动投资国环境政策、技术标准等与本国接轨,为带动本国膜产业“走出去”创造了良好的政策、标准等支撑环境。“一带一路”倡议涉及大量项目投资,为打造绿色“一带一路”,将膜产业作为其中重要支撑内容列入国家环境保护对外援助计划,与沿线国家共同开发一批环境保护基础设施建设和示范项目;政府搭建合作交流平台,膜企业紧随其后承担相关的环境保护基础设施建设。
2.搭建服务与技术支撑平台,为膜产业国际化提供支持
借助“一带一路”倡议,搭建环保产业国际化发展公共服务平台,为我国环保企业“走出去”提供相关信息、政策需求等支撑,为相关国家的环保标准制定提供援助,为环保企业进入该国市场奠定良好的产业环境基础。
通过公共服务平台,为中国环保产业优秀技术和产品提供宣传服务;通过第三方技术筛选,制定适用的环保技术清单,并根据清单上的技术,建设一批对外环保示范项目,提升中国膜企业的知名度,推动中国膜企业“走出去”。