中国水资源正日益稀缺而工业化仍在高速推进，如何缓解资源与发展这对矛盾已成我国“十二五”期间面对的一大难题。作为解决路径之一，在水处理、氯碱工业等领域有着广泛应用的分离膜将扮演一个关键角色。
本报记者昨日从中国膜工业协会副理事长兼秘书长尤金德处获悉，该协会负责编制的《分离膜“十二五”规划》（下称“规划”）日前已制订完毕并上报工信部、发改委、科技部等国家相关部委，未来有可能被单列为《高性能膜材料“十二五”专项规划》。根据规划，中国在“十二五”期间将大举提高分离膜的自给率，在分离膜全领域形成完备的规模化生产能力并实现进口替代，相关品种产能也将大幅增长。
规划主要起草人——中国膜工业协会工程与应用专业委员会主任陈观文研究员告诉本报记者，这份规划预计将分别被纳入工信部的《新材料“十二五”规划》以及科技部的《高新技术“十二五”规划》，对分离膜行业未来5年的大发展将起到重要的支撑和指导作用。
超滤和微滤膜：水处理“魔法棒”
作为20世纪末才兴起的一种水处理技术，分离膜技术在业外并不知名，当前产业规模也很小。但“十二五”期间，中国对水资源的处理将进入一个新阶段，在水处理领域举足轻重的分离膜技术也有望迎来快速增长。
“今年中央1号文件把用水安全作为首要大事，而实现饮用水的安全处理，事实证明非‘膜’不可。”尤金德说。
根据《分离膜“十二五”规划》，中国在“十二五”期间将大举提高分离膜的自给率，在分离膜全领域形成完备的规模化生产能力并实现进口替代，其中涉及水处理的超滤和微滤膜年产能就将达到4500万～5000万平方米；电驱动膜形成100万～130万平方米的年产能。
“中国有3亿人喝不到达标水，而2012年将实施的饮用水新标准在当前大部分地方都达不到，这都需要依靠膜法处理来达标。”陈观文说。
据了解，最迟将于2012年7月1日强制实施的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）将饮用水指标由原标准的35项增至106项，并对原标准35项指标中的8项进行了修订。按照这个标准，用膜法对饮用水深度处理是必经之路。
“原先业界不愿用膜，因为膜太贵，但现在不同了，膜法处理自来水厂在国内越来越多的城市获得认可和推广。”陈观文说。
从“十一五”末开始，用膜法处理城市用水的工程已陆续开工。杭州、无锡、东营、北京等地建设了膜法水处理自来水厂。其中，北京去年年底规划的50万吨/天自来水厂已通过认证，规模被称为全球最大。
“可以想像一下，如果一家年处理50万吨的水厂全部采用膜法处理，将需要多少膜？中国又有多少家这样的厂需要改造？这是一块相当大的市场。”陈观文说。
此次的规划也提及，“十二五”将建设处理规模为50万-75万立方米/天的自来水膜法净化工程。
“不仅如此，在污水处理、工业用水循环利用方面，分离膜也有用武之地。”据陈观文介绍，国家未来可能对一些新上大型项目不配给用水指标，而要求企业必须使用市政废水，这就需要通过膜法处理将废水变成可利用的再生水。
尤金德表示，目前国际上废水回用领域的膜法处理工程已占到总量的95%以上，中国的膜材料也有90%以上用于水处理。
尤金德指出，早在2010年上海世博会上，以超滤膜为核心的直饮水系统就为参观世博会的七千万观众提供了健康的直饮水，其主要卫生指标甚至优于欧盟标准。因此，如果《分离膜行业“十二五”规划》如期实现，我国的饮用水质量将有质的飞跃。
#page#
反渗透膜：海水淡化“杀手锏”
“此外，海水淡化也是分离膜的一个重要应用领域。在此前的一次内部会议上，有关领导已经表态，中国在海水淡化方面将开展一次大会战。”陈观文说。
“实现海水淡化的方法包括蒸馏法、膜法、离子交换法等。其中膜法技术因为效率高、无相变、能耗少、运行费低等优点已成为海水淡化的首选技术。”尤金德说。
国家发改委环资司节水处处长杨尚宝则表示，据不完全统计，目前我国已经建成的海水淡化工程能力达到60万吨/天，其中有60%采用了膜法技术。相关“十二五”规划提出海水淡化能力要达220万-260万吨/天，意味着膜法技术有更多施展空间。
“预计‘十二五’期间还将设计建造20万-30万立方米/天的反渗透膜法海水淡化系统，新增海水淡化能力100万-150万立方米/天。随着海水淡化工程的规模化和成熟化，采用膜法进行海水淡化的工程比例有望进一步提高。”尤金德说。
至于一些饮用水的处理同样需要用到反渗透膜，“例如当前普遍使用的桶装水，大部分都需要经过反渗透膜过滤。”陈观文说。“当下国产反渗透膜的市场份额只有10%。我们希望未来这一比重能进一步上升，甚至提高到50%以上。”尤金德说。
根据规划，“十二五”期间反渗透膜年产能要达到1000万平方米，国产反渗透膜份额要上升至25%-30%。而目前，国内反渗透膜年产能只有400万平方米。
离子膜：氯碱工业“点金术”
“除了水处理外，分离膜还有各种其他应用，包括有用物质回收、气体分离和血液透析等。”陈观文说。这其中，全氟离子交换膜作为分离膜的一种，在氯碱化工、新能源领域有很大的应用价值。
记者了解到，我国现有氯碱工业装置规模超过3800万吨，是全球第一氯碱生产大国。但国产离子膜产业化以前，我国离子烧碱所用的核心材料离子膜100%依赖进口，成为我国基础产业氯碱工业安全运行和健康发展的瓶颈。
为了消除这一威胁国家经济安全的隐患，从1980年开始，我国将这一技术列入国家“六五”、“七五”重大科技攻关计划，先后投入几亿元资金进行科技攻关，但一直没有研制成功。
直到2009年9月22日，东岳集团研制的氯碱工业用大面积全氟离子膜成功下线；2010年5月14日到6月30日，全氟离子膜成功应用于中化集团沧州大化黄骅氯碱厂、蓝星（北京）化工机械厂和东岳集团氯碱装置，终于实现市场化应用和进口替代。
根据规划，“十二五”期间国内氯碱工业用全氟离子膜将实现规模化生产，年产能达到20万平方米，到“十二五”末争取替代进口率达60%。
“这一专利可能会申请国家发明一等奖，而这一奖项已空缺了两年。据我所知，多位国家领导人在看到这一项目后都非常兴奋。”陈观文告诉本报记者，分离膜在这一领域的应用已不单纯是水处理了，而是配合国家重大战略性装备制造的一个关键部件。
作为国家“863”膜与水处理领域专家组成员、国家发改委评议专家，陈观文此前也参加了该项目的验收。
他指出，烧碱是所有化工工业中最基本的原料之一，是我国两大基础产业之一，一年有1000亿的产值，可见离子膜的市场空间有多大。