水通道蛋白膜:節能高效仿生水處理新技術

北極星環保網訊:小編今天為大家分享最近水處理行業比較火熱的水處理新技術-水通道蛋白膜正滲透技術。作為一個環保人，我們也不能拉下後腿，對該技術目前新聞狀態、技術要點與大家分享。

水通道蛋白膜正滲透進入中國

11月6日，國中水務聯合博天環境集團股份有限公司(簡稱「博天環境」)，與丹麥Aquaporin A/S(簡稱「AQP」)公司在京籤署正式合作協議，三方共同出資成立合資公司，在國內建立水通道蛋白膜生產線。合資公司註冊資本1000萬美元，其中，國中水務以現金及等價物出資200萬美元，佔註冊資本的20%;博天環境以現金及等價物出資450萬美元，佔45%;AQP以現金及等價物出資350萬美元，佔35%。此外，國中水務和博天環境決定共同支付1950萬美元購買AQP的20.1%股權，其中國中水務購買15.1%。

根據協議，AQP在合資公司向其支付首筆特許使用費150萬美元後的12個月內，協助合資公司建設水通道蛋白膜生產線;在合資公司完成生產線之前，AQP及其附屬公司是向合資公司提供水通道蛋白膜的獨家供應方;在合資公司完成生產線之後，AQP及其附屬公司是向合資公司提供水通道蛋白膜配方的獨家供應方。

據悉，AQP的核心技術是基於水通道蛋白膜基礎上的正滲透技術，其利用該技術已完成Aquaporin Inside相關產品的開發，產品在正滲透及反滲透處理領域都具有廣泛的應用前景。與目前市場上的反滲透膜相比，正滲透膜在通水量、除鹽率、減少能耗方面具有較大優勢。

國中水務董事長朱勇軍表示，目前該技術處於產業化前期，在國際上處於領先地位，一旦條件成熟，可以在海水淡化、汙水處理、化工、航天、醫療等等多個領域得到廣泛應用。

水通道蛋白膜正滲透技術

水通道蛋白具有輸水量大、能耗低、選擇性強等特質。水通道蛋白通過靜電作用，吸引水分子翻過通道，且只允許水分子跨膜運輸，通常每個水通道蛋白每秒鐘能夠運輸多達103～106個水分子，以1克水通道蛋白為例，每秒鐘能夠運送0.7～700L的水，輸水量驚人。同時作為細胞膜內的內含蛋白，水通道蛋白運輸水的驅動力來自靜壓及滲透壓，能量消耗很小，具有輸水量大、能耗低、選擇性強等優秀品質。

水通道蛋白膜用於水處理能耗將大幅降低。與現有的微濾、超濾、納濾、反滲透膜等各種膜技術相比，丹麥Aquaporin公司利用DNA重組技術研究開發出的仿生水通道蛋白液體膜孔徑只有0.5納米左右，可通過分子量達到個位數級別，比目前最精細的反滲透膜還要精細。在同等壓力下，水通道蛋白膜的水通量是現有反滲透膜的約8倍，鹽截留率達到96%，比現有反滲透膜高出約8個百分點，如果達到同等水通量(即達到同等水處理效率)，這意味著水通道蛋白膜的能耗將大幅降低。實驗表明水通道蛋白膜用於海水淡化的噸水電耗<1度，遠低於傳統反滲透的2.1-6度。實驗表明，水通道蛋白膜的水通量、鹽截留率、二價離子截留率也明顯高於現有的正滲透膜。可以說水通道蛋白膜主要水處理性能明顯優於市場上現有的各類膜技術。

水通道蛋白膜的應用領域和市場空間。Aquaporin公司正在積極探索將水通道蛋白膜技術用於海水淡化、廢水減量、汙水處理、滲透壓發電和產品濃縮等領域，其用於廢水減量可將廢水減少75%左右。假設未來水通道蛋白膜技術可佔有全球10%的膜處理市場份額，則工程需求在40億美元以上，膜組件需求在11億美元以上。假設中國未來10%的反滲透膜被水通道蛋白膜替代，則膜需求為367萬平米/3億元以上;假設中國未來30%的海水淡化採用水通道蛋白膜技術，則工程市場在60億元以上，膜需求為100萬平米/0.8億元;假設未來國內10%的汙水用水通道蛋白膜減量，則膜需求為2375萬平米/19億元。

Aquaporin公司的水通道蛋白膜即將規模化應用。Aquaporin公司經過多年的努力，以及與多家重量級行業用戶的合作，探索出水通道蛋白膜的多種應用，其研製的水通道蛋白膜即將於年內小批量生產，預計2014年產量將達到1萬平米，是國際領先的膜研製企業。

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