膜行業在水處理及海水淡化等領域具有良好的應用前景（附報告目錄）
1、膜材料分類
膜材料是膜技術的基礎和核心，膜材料的性質和化學結構對膜分離性能起決定性地作用，根據不同分類方法膜有很多種類。
（1）根據膜的孔徑根據膜孔徑的大小或阻留微粒的表觀尺寸大小可分為微濾膜（Microfiltration，MF）、超濾膜（Ultrafiltration，UF）、納濾膜（Nanofiltration，NF）和反滲透膜（Reverse Osmotic，RO）。
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（2）根據膜的材質
膜的材質決定了膜的化學性能，從而決定了膜的親水性、抗污染性、耐酸堿性、耐油脂性、耐有機溶劑性、耐高溫性、耐日光性等主要化學性能指標。膜的親水性越強，抗污染性就越高；膜的化學穩定性越好，耐酸堿性、抗氧化性越強，則膜的耐用性越好。根據膜材質的不同，膜可分為無機膜和有機膜，無機膜是由無機材料，如金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石材料等制成的半透膜；有機膜是由高分子材料加工復合而成，如聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、芳香族聚酰胺、醋酸纖維素等。有機膜的選擇性廣，可根據不同用途、不同性能、不同分子切割量，有選擇性地制成各種膜，但當原料具有強酸、強堿、強腐蝕性、高溫及高濃度有機污染特征時，有機膜容易發生腐蝕和膜孔堵塞。
（3）根據膜的構型膜的構型與其制作工藝有關，一般分為中空纖維膜、平板膜、管式膜、卷式膜。
2、膜分離技術概述
（1）傳統過濾分離技術
傳統過濾分離技術按其作用原理的不同，主要分為物理法和化學法。這類過濾技術對物料適應性強，但只能實現固液分離，或簡單的大分子雜質去除，無法做到精細分離純化。
1）物理法
物理法是指利用物理作用如重力，將液體中呈懸浮狀態的物質分離。物理法主要包括蒸餾法、機械分離法和吸附法。
蒸餾是將水加熱至沸點，氣化后冷卻濃縮形成水。雜質會在不同溫度下氣化得以分離或形成殘留物。其主要缺點是過程中需要消耗大量的能量，使得操作費用昂貴；設備需要周期性維護以去除污垢和有機沉淀物，使得維護費用較高；由于上升的水蒸氣可能攜帶微生物至冷凝器，從而造成蒸餾水的二次污染。
機械分離是利用自然力如壓力、重力和熱力分離水和雜質，其方法包括沉淀、沉積、蒸發、氣浮等。其主要缺點是分離效率較低且需要大量能耗。
吸附是利用物質內部的分子和周圍分子有互相吸引的引力的原理分離水和雜質，所以液體或固體物質的表面可以吸附其他的液體或氣體，尤其是在物質表面面積很大的情況下，這種吸附力能產生很大的作用，所以工業上經常利用大面積的物質進行吸附，如活性炭等。其主要缺點是活性炭無法去除細菌和病毒，如不能及時清理，極易被微生物寄生。
2）化學法
化學法是指利用化學反應作用，將雜質或污染物質分離、轉化，化學方法主要為化學處理。化學處理是利用化學藥劑與雜質或污染物質反應使之絮凝沉淀或轉化為無害物質的方法，如臭氧化、混凝、脫鹵等。其主要缺點是在大規模應用處理效率不高；進水可能包括不同雜質或污染物質，無法同時有效去除；反應產生的副產品可能有害。
（2）膜分離技術
膜分離技術是一種新型的分離技術，主要是基于分子量級別的精細分離技術，可以根據目標物質分子量不同而實現分離，精度可以達到納米級別，適用于產品的精制和深加工，但由于對物料預處理要求較高，一般需要與傳統過濾技術結合使用，對膜材質和構型選擇要求更為專業化。膜分離技術的基本原理為料液經壓力驅動通過親水多微孔表面，大于膜孔徑的物質被膜截留形成截留液，而小于膜孔徑的物質透過膜形成透析液。
膜分離技術示意圖
資料來源：普華有策市場研究中心
膜分離技術和傳統分離技術相比，通常使用超濾/微濾全部或部分代替澄清、過濾、活性炭吸附和殺菌過程，以反滲透代替蒸發、納濾則能夠使濃縮與脫鹽過程同時進行。和傳統分離技術相比，膜分離技術具有如下明顯的優點：1）物理方法，無相變，無化學反應；2）膜分離過程在常溫下操作，能耗小；3）無須加入其他化學物質，節能原材料；4）分離效率高，操作方便，占地面積小；5）廢液排放少，環境污染小；6）出水水質穩定，設備維護簡單。
目前，由于經濟的快速發展和環境污染日益嚴重，突出的能源消耗問題、水稀缺和水污染問題逐漸威脅到經濟和社會安全，同時隨著全社會日益重視可持續發展和清潔生產，膜分離技術在多個領域有廣泛的應用。
常見的膜分離技術主要包括：
1）微濾、超濾技術澄清純化分離所采用的技術主要是微濾、超濾技術，由于其所能截留的物質直徑大小分布范圍廣，被廣泛應用于固液分離、大小分子物質的分離、脫除色素、產品提純、油水分離等工藝過程中。可采用的膜組件主要有：陶瓷膜、平板膜、不銹鋼膜、有機管式膜。微濾、超濾分離技術可取代傳統工藝中的自然沉降、板框過濾、真空轉鼓、離心機分離、溶媒萃取、樹脂提純、活性炭脫色等工藝過程。
2）納濾技術
納濾技術最顯著特點是在截留那些可透過超濾的低分子有機物及重金屬，同時又能透濾被反滲透截留的部分無機礦物質，使濃縮與脫鹽的過程同步進行，從而達到特定的分離純化要求。濃縮提純技術可采用的膜組件主要有：卷式膜、管式膜。納濾分離技術常被用于取代傳統工藝中的冷凍干燥、薄膜蒸發、離子交換除鹽、樹脂工藝濃縮等工藝過程。
3）反滲透技術反滲透是滲透的反向遷移運動，是一種在壓力驅動下，借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質與溶劑分開的分離方法。反滲透技術廣泛應用于各種液體的提純與濃縮，其中最普遍的應用實例便是在水處理工藝中，用反滲透技術將原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質去除，以獲得高質量的純凈水。因具有產水水質高、運行成本低、無污染、操作方便運行可靠等諸多優點，而成為海水和苦咸水淡化，以及純水制備的最節能、最簡便的技術。
4）MBR技術MBR是將膜分離技術與生化處理技術結合的一種新型污水處理工藝，它是利用膜微孔截留的作用，將好氧或厭氧系統的活性污泥截留在反應器中，通過提高活性污泥濃度、延長泥齡，來提高COD、BOD等污染因子的降解效率，達到排放標準。同時，由于是經過超濾膜過濾，出水澄清，還可省卻二沉池，減少廢水處理系統占地面積。
（3）基于樹脂等特殊分離材料而實現的分離技術
樹脂等特殊分離材料主要是利用樹脂的獨特性能實現分離，如大孔樹脂、凝膠樹脂、活性炭、硅膠等，目前工業上廣泛應用的是樹脂和活性炭，而樹脂由于種類繁多功能強，更是得到大規模應用。對于很多傳統分離技術和膜分離技術無法解決的問題，可以通過樹脂工藝得到有效的處理，如大多數無機鹽離子的脫除或者離子態產品的純化經常使用離子交換工藝；而對于分子結構相近、同分異構體、手性拆分產品則采用色譜分離工藝。
3、膜產業鏈分析
膜產業鏈主要包括膜材料研制、膜組件生產、膜設備制造、膜軟件開發和膜技術應用。
膜技術應用要求綜合解決方案提供商能夠根據客戶的個性化需求，根據不同物料的組成及其不同組分的特性，選擇不同的膜材料，開發適宜的膜應用技術工藝和軟件，從而獲取最好的膜過濾速度和截留效果，進而提高產品質量、增加生產收率、降低資源消耗、減少污染排放和優化投資與運行成本。
4、膜產業市場規模分析
高性能分離膜作為新型高效分離技術的核心，具有高分離性能、高穩定性、低成本和長壽命等特征，是實現節能減排和環境保護的重要基礎材料，在石油化工、醫藥、食品、電子、水處理與凈化、海水淡化和空氣凈化等領域具有良好的應用前景。
國外在高性能分離膜領域起步較早，發展較為成熟，尤其是在反滲透膜領域已基本形成了壟斷局勢。美國、日本和歐洲在高性能分離膜領域的領先優勢尤為明顯。其中，美國在高性能分離膜領域依舊占據領先地位，其代表性企業有覆蓋面較大的陶氏杜邦公司、美國科氏濾膜系統有限公司（Koch Membrane Systems，Inc）、懿華水處理技術公司（Evoqua Water Technologies LLC）等。
我國的膜技術研究及應用雖然相對國外來講起步較晚，但從2000年以后，膜技術應用的解決方案項目數量和規模增速較快，膜技術應用發展迅速，成為世界矚目的新興市場。國際著名膜技術企業將中國的水處理領域作為其重要開發及戰略市場， 2018年我國整個膜產業市場規模達到1,901億元，2014年至2018年我國膜產業市場的年均增長率保持在17%以上，預計我國的膜產業將繼續保持兩位數以上的增幅。
2014-2018年我國膜產業市場規模分析
資料來源：普華有策市場研究中心