去年初，美富特耐超高壓反滲透膜片及其應(yīng)用，在中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)化研究會(huì)組織的科技成果評(píng)審會(huì)被工程院院士專家一致鑒定為“國(guó)際領(lǐng)先”。同年4月，在E20環(huán)境平臺(tái)和環(huán)境產(chǎn)品領(lǐng)跑者國(guó)際聯(lián)盟聯(lián)合舉辦的“我是產(chǎn)品”2024年年度發(fā)布會(huì)上，美富特自主研發(fā)的特種耐高壓卷式反滲透膜產(chǎn)品獲評(píng)“2024年度產(chǎn)品”。今年夏天，美富特自主研發(fā)的特種膜，從數(shù)十個(gè)參評(píng)項(xiàng)目中脫穎而出，榮獲“中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”。

美富特獲獎(jiǎng)公示

頻頻在行業(yè)重要場(chǎng)合亮相，接連斬獲重要獎(jiǎng)項(xiàng)榮譽(yù)，“特種膜”這三個(gè)字，顯然已經(jīng)深深烙印在行業(yè)發(fā)展的年輪之上。

膜技術(shù)尤其是反滲透膜作為當(dāng)下污水資源化、零排放的核心技術(shù)之一，褒貶不一。

特種膜的出現(xiàn)到底改變了什么?

它會(huì)成為工業(yè)污水的“終極解法”嗎?

要找到問(wèn)題的答案，就需要去審視這一完整脈絡(luò)：從傳統(tǒng)膜在跨場(chǎng)景應(yīng)用中暴露的局限出發(fā)，逐步邁向針對(duì)性更強(qiáng)的特種膜時(shí)代，再到技術(shù)持續(xù)迭代，實(shí)現(xiàn)讓客戶用得好、用得起且適配更廣場(chǎng)景的突破性發(fā)展。

當(dāng)然，由于探討的是工業(yè)污水資源化領(lǐng)域，以下所述之“傳統(tǒng)膜”和“特種膜”，皆主要特指反滲透膜。

01 傳統(tǒng)膜的嘆息

傳統(tǒng)膜應(yīng)用于污水場(chǎng)景的困局，源于其天生的"基因缺陷"。

面對(duì)海水/苦咸水淡化、純水制備等原水污染物以鹽份為主、其它污染物濃度較低的場(chǎng)景，傳統(tǒng)膜游刃有余，畢竟脫鹽率是傳統(tǒng)膜研發(fā)的核心指標(biāo)，但當(dāng)面對(duì)高污染的工業(yè)污水時(shí)，比如COD濃度高達(dá)數(shù)萬(wàn)甚至十幾萬(wàn)毫克每升時(shí)，傳統(tǒng)膜則顯示出極強(qiáng)的不適應(yīng)性，各種問(wèn)題接踵而至。

首當(dāng)其沖的是膜污染問(wèn)題。高濃度的有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽、膠體顆粒在膜表面迅速聚集，形成致密的污染層，導(dǎo)致膜通量在短時(shí)間內(nèi)急劇下降，給系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性造成極大沖擊。即便頻繁清洗，膜的性能也難以恢復(fù)到初始狀態(tài)，更換周期大幅縮短，運(yùn)營(yíng)成本居高不下。

其次是濃縮倍數(shù)的限制。傳統(tǒng)反滲透膜的操作壓力一般在30到80bar，在處理高鹽廢水時(shí)，濃縮倍數(shù)通常只能達(dá)到3-5倍，這意味著仍有大量的濃水需要進(jìn)一步處理，不僅增加了后續(xù)處理成本，也違背了“減量化”的初衷。

兩者疊加，導(dǎo)致了傳統(tǒng)膜技術(shù)在面對(duì)復(fù)雜的工業(yè)污水治理，尤其是工業(yè)污水的零排放資源化時(shí)，投資和運(yùn)行費(fèi)用居高不下。

因此，許多工業(yè)廢水項(xiàng)目在設(shè)計(jì)之初，就已經(jīng)給傳統(tǒng)膜劃定了“適用范圍”，對(duì)其進(jìn)水水質(zhì)要求極為苛刻。。明明是技術(shù)嬌子、行業(yè)寵兒，卻被束之高閣，這就像一名優(yōu)秀的短跑運(yùn)動(dòng)員，在馬拉松賽道前半程尚能應(yīng)付，但對(duì)于后半程，恐會(huì)力不從心。

02 特種膜的誕生

局限，催生創(chuàng)新。正當(dāng)傳統(tǒng)膜技術(shù)陷入困境時(shí)，一個(gè)全新的膜技術(shù)品類應(yīng)運(yùn)而生——特種膜。

功能決定結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)膜專注于“海水/苦咸水淡化和純水制備”不同，特種膜從研發(fā)設(shè)計(jì)理念上就瞄準(zhǔn)了“污水處理”這一目標(biāo)，因此特種膜從結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)膜就產(chǎn)生了巨大的不同。

美富特作為特種膜品類的首創(chuàng)者和定義者，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)攻關(guān)和工程實(shí)踐，成功開(kāi)發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的特種膜產(chǎn)品體系。這些特種膜在材料配方、膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、表面改性等方面都實(shí)現(xiàn)了重大突破，形成了兩大核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

高抗污染能力是第一大殺手锏。通過(guò)優(yōu)化分子量專利復(fù)配聚砜材料，大幅提升膜片支撐層的結(jié)構(gòu)致密性和穩(wěn)定性,同時(shí)搭配表面高交聯(lián)度的聚酰胺復(fù)合分離層，較常規(guī)膜片分離層厚度提升50%，此外，在常規(guī)膜片三層結(jié)構(gòu)之上，增加高抗污染改性涂層，極大提高特種膜的抗污染性能和耐高壓性，使其通量衰減速度比傳統(tǒng)膜降低60%以上，清洗周期延長(zhǎng)2-3倍，顯著降低維護(hù)成本。

美富特特種膜膜片結(jié)構(gòu)示意圖

高倍濃縮則是應(yīng)對(duì)工業(yè)污水的“獨(dú)家秘術(shù)”。通過(guò)獨(dú)特的膜材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，特種膜能夠?qū)U水濃縮至15-20倍甚至更高，這意味著90%以上的廢水都能回收利用。以某化工園區(qū)廢水零排放項(xiàng)目為例，設(shè)計(jì)處理量10000噸每天，相較傳統(tǒng)工藝，采用特種膜處理后需蒸發(fā)處理的廢水量減少80%-90%，其投資成本降低37%，濃縮+蒸發(fā)段運(yùn)行成本降低50%，同時(shí)能源消耗和碳排放都顯著減少，真正做到經(jīng)濟(jì)與環(huán)保雙贏。

美富特并未止步于此，基于特種膜，面向廣泛工業(yè)領(lǐng)域，深度自研開(kāi)發(fā)出MFT-MORE工業(yè)廢水零排放資源化系列工藝包，從電鍍、化工、制藥、食品到能源、鋼鐵、印染，在各個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大的適用性，經(jīng)過(guò)十余年的應(yīng)用和推廣，已成為工業(yè)廢水零排放資源化治理的通用思路。這意味著，過(guò)去“分散、零散、定制化”的高難度廢水處理需求，終于有了一個(gè)通用性強(qiáng)、可模塊化集成的技術(shù)底座。這不僅解決了傳統(tǒng)膜技術(shù)的痛點(diǎn)，更為污水資源化利用開(kāi)辟了全新的技術(shù)路徑。

特種膜，會(huì)是工業(yè)污水的終極解法嗎?

03 回歸高性價(jià)比的市場(chǎng)本質(zhì)

技術(shù)再先進(jìn)，如果企業(yè)用不起、用不好，也只能是可望不可及的“屠龍之術(shù)”。美富特深知這一點(diǎn)，在追求技術(shù)領(lǐng)先的同時(shí)，始終堅(jiān)持“普惠化”的核心理念。

“用得起”體現(xiàn)在全生命周期成本的控制上。雖然特種膜的初始投資可能略高于傳統(tǒng)膜，但憑借更長(zhǎng)的使用壽命、更低的運(yùn)營(yíng)成本、更少的維護(hù)需求，其綜合經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，相較傳統(tǒng)膜，采用特種膜平均可節(jié)約投資和運(yùn)營(yíng)成本30-50%。

“用得好”則體現(xiàn)在技術(shù)服務(wù)的全方位保障上。美富特建立了完善的技術(shù)服務(wù)體系，從前期的工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備選型，到中期的安裝調(diào)試、人員培訓(xùn)，再到后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)、技術(shù)升級(jí)，都有專業(yè)團(tuán)隊(duì)提供全程支持。這種“保姆式”服務(wù)模式，讓企業(yè)能夠真正用好特種膜技術(shù)，發(fā)揮出最大效能。

特種膜，會(huì)是工業(yè)污水的終極解法嗎?

更重要的是，美富特還在不斷推動(dòng)特種膜技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化發(fā)展?；凇爱a(chǎn)品高度集成化+管理系統(tǒng)智能化”的雙重創(chuàng)新，將特種膜系統(tǒng)與其他工藝單元進(jìn)行集成化設(shè)計(jì)，有效破解了污水處理設(shè)施“建設(shè)周期長(zhǎng)、專業(yè)要求高、運(yùn)營(yíng)成本高”的行業(yè)難題，使非專業(yè)人員也能進(jìn)行高效運(yùn)維管理，輕松應(yīng)對(duì)中水回用、廢水零排放等不同需求，降低環(huán)保設(shè)施的使用門(mén)檻。

04 未來(lái)路在何方?

站在技術(shù)發(fā)展的新起點(diǎn)上，特種膜技術(shù)或?qū)⒊又悄芑⒕?xì)化、多元化的方向演進(jìn)。

未來(lái)的特種膜將不僅僅滿足于抗污染和耐高壓，而是要構(gòu)建耐酸、耐堿、耐高溫、耐輻射、抗氧化、耐有機(jī)物等全方位的“抗性矩陣”，進(jìn)一步拓寬應(yīng)用邊界。同時(shí)，在鹽水分離之外，通過(guò)分子印跡技術(shù)、納米孔道設(shè)計(jì)等前沿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“分子級(jí)精篩分離”。另外，未來(lái)的特種膜系統(tǒng)還將嵌入人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，具備自我學(xué)習(xí)、自我診斷、自我優(yōu)化的能力，并能根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的實(shí)時(shí)變化，自動(dòng)調(diào)整操作參數(shù)，預(yù)測(cè)膜污染趨勢(shì)，優(yōu)化清洗策略。

凡有人想像之事，必有人將之實(shí)現(xiàn)。隨著材料科學(xué)、人工智能、生物技術(shù)等多領(lǐng)域技術(shù)的交叉融合，膜技術(shù)會(huì)有更多難以想見(jiàn)的可能性。

目前，在“雙碳”目標(biāo)和污水資源化政策的雙重驅(qū)動(dòng)下，特種膜技術(shù)正迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。從點(diǎn)狀應(yīng)用到規(guī)模推廣，從單一技術(shù)到系統(tǒng)解決方案，特種膜產(chǎn)業(yè)正在加速成熟。

當(dāng)行業(yè)還在爭(zhēng)論“用膜還是不用膜”時(shí)，特種膜已悄然改寫(xiě)了問(wèn)題的前提——不是“能不能用”，而是“怎么用得更好更省”。

如今，當(dāng)我們?cè)俅螌徱暷莻€(gè)問(wèn)題——“特種膜會(huì)是工業(yè)廢水的終極解法嗎?”相信每個(gè)人，心中都已經(jīng)有了答案。

從“嘆息”到“破局”，一場(chǎng)由特種膜引領(lǐng)的污水處理性價(jià)革命，正在重新定義污水資源化的邊界與價(jià)值。而這場(chǎng)革命的終點(diǎn)，或許是那句最樸素的愿景：潔凈每一滴水。

編輯：趙凡