海水淡化膜材料开发及应用现状

海水淡化膜材料开发及应用现状山东烟台蓬莱海水淡化项目，是目前国内规划建设规模最大的工业级膜法海水淡化项目，主要供应万华（蓬莱）新材料低碳产业园生产用水。2023年9月该项目正式开工，2024年11月实现项目一期一阶段单线产水，项目一期预计将于2025年6月全面进行交付，产能最高可达到10万吨／天，每年可节约地表用水量超过3600万吨。万华（蓬莱）新材料低碳产业园位于烟台市蓬莱区北沟化工产业园内，规划总投资1260亿元，主要布局世界级绿色高端新材料系列项目，为支持园区近百套装置的生产运营，万华化学（蓬莱）有限公司拟建设海水淡化装置来解决园区供水问题，同时考虑预留10万吨/日规模德矿化水作为市政生活用水所需。项目分为三期进行建设，一期产水规模为10万吨/日（分两阶段建设，各产水规模为5万吨/日），二期及三期产水规模为10万吨/日，全部建设完成后每天拟进行海水淡化30万吨。一期一阶段预计建设时间2023年12月至2024年10月，二阶段2023年12月至2025年10月，二期建设时间2025年11月至2027年9月，三期建设时间2028年11月至2030年9月。项目总投资18亿元，其中环保投资200万。2023年4月，万华化学董事长廖增太，法国苏伊士集团董事长、CEO苏冰岚（SabrinaSoussan）、中铁上海工程局党委书记、董事长王建营正式签订山东烟台蓬莱海水淡化合作项目，进一步扩大三方在环保领域的合作，由法国苏伊士集团、中铁上海工程局承建该项目，苏伊士为万华化学蓬莱工业园设计并建造的一座日淡水产量为10万吨的高工业反渗透脱盐工厂。该项目运用了全球领先的反渗透膜技术工艺，核心在于采用多介质过滤系统配合两级反渗透单元，降低了对海洋生态环境的潜在影响。一、海水淡化现状截至2023年底，全国现有海水淡化工程156个，工程规模252.29万吨/日，同比增长52.06%。其中，万吨级及以上海水淡化工程55个，工程规模230.07万吨/日。截至2023年底，全国应用反渗透技术的工程140个，占总工程规模的67.24%。山东省作为海洋大省，人均水资源占有量不足全国1/6。截至2023年底，山东省拥有海水淡化工程规模71.32万吨/日。二、万华膜材料万华不仅筹建了使用反渗透技术的海水淡化项目，作为全球领先的化工新材料公司，万华化学依托上下游一体化原料优势，构建了完整的膜材料研发制造体系，通过自主创新成功开发出热法中空纤维超滤膜、工业反渗透膜（聚酰胺脱盐层）、家用反渗透膜、海水淡化膜等系列产品，该产品矩阵具有高脱盐率、高脱硼率、化学稳定性强及高盐水质适应性强等显著优势，已为化工、钢铁、新能源、光伏、市政等领域的客户提供定制化水处理解决方案。2023年9月，万华化学膜工厂项目二期落成典礼举行，项目建于万华工业园区内，总投资约4.7亿元，总占地面积约为6.8万平方米。该项目膜的总生产能力为619万㎡/a，元件生产能力为5万个/年，滤芯生产能力为10万个/年。其中，RO膜（反渗透膜）为300万㎡/a，NF膜（纳滤膜）为60万㎡/a，UF膜（超滤）为50万㎡/a，中空纤维膜为100万㎡/a，MF膜（微滤）为100万㎡/a，改性分离膜为9万㎡/a。万华化学于2023年成功自主研发了的高性能海水淡化膜，并应用到小钦岛海水淡化项目中。海水淡化膜标准脱盐率达99.8%，海水淡化系统脱盐率99.6%，产水硼含量低至0.4ppm（远低于GB5749中1ppm的上限要求）。三、反渗透膜发展历程与市场现状1948年，半透膜概念的提出为反渗透技术的发展奠定了理论基础。1953年，Reid首次用6μm厚的均质醋酸纤维素制得均质对称反渗透膜，这标志着反渗透膜科学研究的开始。1960年，世界上第一代不对称醋酸纤维素反渗透膜研制成功，推动了反渗透技术的商业化进程。1965年，美国加州Coalinga市建成了首个工业规模的苦咸水淡化示范工程。1974年首个工业规模的海水淡化反渗透工程建立。国内反渗透膜技术开发起步于20世纪50年代后期，1984年，我国第一套500m³/d反渗透海水淡化装置在浙江舟山嵊山县投产建成，开创了国内海水淡化规模化应用的历史先河。20世纪90年代起，基于聚酰胺材料的反渗透复合膜及其卷式器件风靡全球。1996年，国外反渗透膜厂家大幅降低售价，国产RO膜产品缺乏市场竞争力，导致国内反渗透膜生产厂家大部分停产。21世纪初，国产企业从国外引进反渗透膜全流程生产线和工艺技术，经过技术引进与消化吸收，国产膜品牌在性价比方面开始展现出优势，在中国市场份额逐年提升。在中国海水淡化与反渗透膜技术发展历程上，有位至关重要的人物，就是高从堦院士。1995年，53岁的高从堦当选为中国工程院院士，成为我国海水淡化和膜技术领域的首位院士，其参与的国家反渗透膜装置及工程技术开发项目，1992年荣获国家科技进步一等奖，解决了国家膜产业有无的问题。2024年6月，高从堦院士与另外两名院士共同开发的新型膜法水处理项目成果，荣获国家科学技术进步一等奖，使我国的膜技术从大国迈向了强国。从全球市场份额看，杜邦反渗透膜市占率占据全球主导地位。国外渗透膜主要生产企业有杜邦、日东电工（1987年，美国海德能公司被日电工集团收购，成