日本膜領(lǐng)域
20世紀(jì)60年代開始，日本在國家層面進(jìn)行頂層設(shè)計，政府組織一系列國家攻關(guān)項目并給予經(jīng)常性的經(jīng)費支持，構(gòu)筑了日本膜領(lǐng)域的知識創(chuàng)新體系、技術(shù)創(chuàng)新體系和服務(wù)體系。
同時通過資源整合，企業(yè)集團(tuán)的技術(shù)創(chuàng)新能力、市場開拓能力得到提升，在全球膜領(lǐng)域占據(jù)重要地位。
日本膜企業(yè)為何重要?
目前，日本膜企業(yè)的業(yè)務(wù)范圍遍布全球。
過去三十年間，日東電工集團(tuán)美國海德能公司、東麗株式會社、東洋紡織公司與美國陶氏化學(xué)幾乎壟斷全球反滲透膜的供應(yīng)，直到近年其壟斷地位才略有松動。
三菱麗陽公司、旭化成公司、久保田株式會社在超濾、微濾膜技術(shù)領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位，其業(yè)務(wù)范圍也覆蓋全球。
日本膜企業(yè)何處領(lǐng)先?
1985-2014年全球膜技術(shù)相關(guān)專利申請主要集中于日本、中國、美國、德國和韓國，專利量占總量的84.1%。其中日本的膜技術(shù)公開專利數(shù)最多，占26.2%，其次為中國(24.2%)、美國(18.9%)、德國(8.2%)。日本專利權(quán)人集中于企業(yè)，而中國專利權(quán)人集中于高校。
在全球公開專利數(shù)排名前20的專利權(quán)人中，日本擁有16個席位，占專利總量的9.8%。其中，日本豐田自動車株式會社公開專利數(shù)達(dá)1742項，遠(yuǎn)高于其他機(jī)構(gòu)，排名第二的東麗工業(yè)公司專利數(shù)為1046項，其余機(jī)構(gòu)的專利數(shù)均未超過800項。
再來看各專利權(quán)人的研究方向，豐田自動車株式會社主要研究方向為固體電解質(zhì)的燃料電池及其制造、燃料電池的零部件及其制造;東麗工業(yè)公司、栗田水工業(yè)有限公司和日東電工株式會社以滲析法、滲透法或反滲透法處理水、廢水或污水為主。
日本膜技術(shù)應(yīng)用如何?
凈水行業(yè)
日本膜分離(MF/UF)凈水設(shè)施的建設(shè)非常迅速，設(shè)施數(shù)呈直線增長，1992年僅為7處，而2013年末總數(shù)達(dá)到了809處，日處理能力達(dá)到了1.5×106 m3/d。日本反滲透膜(RO)凈水設(shè)施數(shù)逐年呈穩(wěn)定增加，在2008年后累積處理水量增加趨勢變緩，截至2013年，日本反滲透凈水設(shè)施數(shù)達(dá)到639處，累積日處理能力為6.47×105 m3/d。超濾/微濾凈水設(shè)施在凈水設(shè)施中所占的比重明顯增加，從2000年的25%增加到2013年的70%。
2000年，日本膜技術(shù)自來水廠處理能力僅為100×103 m。膜技術(shù)主要應(yīng)用于小型供水系統(tǒng)，其中71%的膜系統(tǒng)產(chǎn)水量小于500 m3/d，產(chǎn)水量大于1 000 m3/d的膜系統(tǒng)僅占13%。
2004年，一些產(chǎn)水量超過10×103 m3/d的大、中型水廠也開始使用膜技術(shù)。在2月，處理能力達(dá)到30×103 m3/d的膜法供水系統(tǒng)在東京都羽村市建成投入使用。
2005年，橫濱市和福岡市也安裝了產(chǎn)水量為100×103 m3/d的大型供水系統(tǒng)。
廢水處理
日本MBR處理技術(shù)起步較早，但最初都是應(yīng)用于小規(guī)模的污水處理系統(tǒng)，包括在線污水處理凈化槽系統(tǒng)、糞便處理系統(tǒng)、建筑污水回用系統(tǒng)以及工業(yè)廢水處理，直到2005年才將其應(yīng)用到大型的市政污水處理工程。雖然總體上應(yīng)用規(guī)模較小，但其對全球MBR技術(shù)的發(fā)展推動較大。
日本利用反滲透膜處理工業(yè)廢水的技術(shù)早在1974年就已出現(xiàn)，并持續(xù)得到越來越廣泛的運用。到2013年，利用反滲透膜處理工業(yè)廢水的設(shè)施已建成215處，累積處理能力達(dá)到1.85×105 m3/d。這些裝置85%以上出水以上仍然用于工業(yè)。
海水淡化
脫鹽裝置在日本應(yīng)用較早(20世紀(jì)60年代)，且從80年代起迅速發(fā)展。2013年日本的脫鹽裝置累計產(chǎn)水量達(dá)到1.64×106 m3/d。
編輯：李姝樂
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