Ультрафильтрация Рынок мембранной фильтрации

Обзор рынка

По данным Reed Intelligence, мировой рынок ультрафильтрационной мембранной фильтрации будет расти примерно на 7,3% в год в течение прогнозируемого периода.

Процесс ультрафильтрации, часто называемый УФ, представляет собой физическое разделение, которое включает использование мембраны с перфорациями определенного размера для удаления отдельных твердых частиц или крупных молекул из потока жидкости. Метод ультрафильтрации заключается в основном в направлении потока жидкости через мембрану, которая проницаема для жидкости. Ультрафильтрация работает в соответствии с концепцией исключения размера, поскольку любые частицы, размер которых больше отверстий в ультрафильтрационной мембране, не могут пройти через нее. Этот метод используется для очистки воды путем удаления всех частиц и коллоидных веществ, а также нескольких наиболее важных растворенных загрязняющих веществ.

Некоторые преимущества технологий очистки воды на основе ультрафильтрации включают химическую обработку, производство продукта с постоянным качеством, которое не зависит от качества пищи, меньшие размеры завода и меньшее воздействие на окружающую среду. Некоторые из наиболее важных конечных пользователей ультрафильтрации включают химическую, сталелитейную, пластмассовую и смоляную, целлюлозно-бумажную, фармацевтическую, пищевую и безалкогольную отрасли, а также производство безалкогольных напитков и консервов. Ультрафильтрация также используется на электростанциях, водоочистных сооружениях и в других отраслях.

Рост выручки на рынке ультрафильтрации обусловлен ростом спроса на очистные сооружения сточных вод, что в свою очередь обусловлено быстрым ростом населения и отраслей промышленности по всему миру. Это будет выступать в качестве одного из основных драйверов, ответственных за расширение рынка ультрафильтрации. Кроме того, рост спроса как на жилые, так и на коммерческие объекты привел к всплеску расширения лакокрасочной промышленности. Это увеличило спрос на высокоэффективную ультрафильтрацию, которая удаляет мельчайшие частицы из разбавителей и других лакокрасочных составов. Ожидается, что это увеличит спрос на ультрафильтрацию в последующие годы.

Динамика рынка

Драйверы мирового рынка мембранной фильтрации с ультрафильтрацией

• Растущий спрос на биофармацевтические препараты для удаления пирогенов и эндотоксинов

Пирогены — это фрагменты клеточных стенок бактерий. Химическая стабильность пирогенов означает, что бактерии не всегда их разрушают. Контроль качества при производстве биофармацевтической продукции в значительной степени зависит от способности ультрафильтрации надлежащим образом удалять пирогены и эндотоксины из растворов. Биофармацевтический сектор стремится обеспечить максимально возможное качество продукции, исключая риск загрязнения. Это один из ключевых факторов, обуславливающих рост спроса на ультрафильтрационные мембраны.

• Повышение осведомленности об очистке серых вод

«Серые воды» включают в себя все типы сточных вод, образующихся в жилых или коммерческих зданиях. «Серые воды» относятся к сточным водам, обычно образующимся в душевых, ваннах, раковинах и стиральных машинах. Сначала вода перерабатывается с помощью ультрафильтрационной мембраны и используется повторно. После того, как вода попадает в фильтр, ее используют для различных целей. В результате растет спрос на ультрафильтрационные мембраны, используемые для фильтрации сточных вод.

Ограничения на мировом рынке мембранной фильтрации

• Чувствителен к окислительным химикатам

Процесс ультрафильтрации чрезвычайно деликатен в присутствии окислительных веществ, таких как высокие концентрации азотной кислоты, серной кислоты, пероксидов и персульфатов. Поскольку гипохлорит натрия (NaOCl) вызывает химическую коррозию, он сокращает срок службы мембран. Это происходит всякий раз, когда разрыв мембраны вызван процессом, который нельзя обратить вспять. Это может привести к повреждению мембраны, которая выйдет из строя в процессе ультрафильтрации. Это приводит к сдерживанию роста рынка ультрафильтрационных мембран.

• Проблема, связанная со сроком службы и эффективностью мембраны

Срок службы мембраны, используемой в процессе разделения, имеет некоторые эксплуатационные ограничения; мембраны обычно требуют замены в течение двух-пяти лет после ввода в эксплуатацию. Определенные компоненты, включая белки, бактерии, пирогены и коллоиды, могут объединяться, образуя слой на поверхности мембраны во время очистки воды или промышленной операции. Эффективность работы ультрафильтрации снижается из-за накопления загрязнений и накипи, вызванных этими частицами на поверхности мембраны. Из-за этого мембраны, используемые в ультрафильтрации, имеют более короткий срок службы и менее эффективны, и оба эти фактора замедлят расширение рынка ультрафильтрации.

Возможности мирового рынка мембранной фильтрации ультрафильтрации

• Растущий дефицит пресной воды

Нехватка пресной воды является серьезной проблемой, с которой сталкиваются не только предприятия, но и общество в целом. Производственный процесс в промышленности потребует значительного количества воды, что, в свою очередь, приведет к образованию промышленных сточных вод. Поскольку воды становится все меньше, предприятия должны перерабатывать и повторно использовать ее для эффективного управления своими отходами. В ближайшие годы потребность в ресурсах возрастет из-за расширения индустриализации. Ожидается, что этот рост откроет новые возможности для применения ультрафильтрации. Дефицит воды будет продолжать расти из-за огромного роста населения мира, урбанизации, индустриализации, загрязнения и изменения климата. В результате в ближайшие годы существенно возрастет спрос на ультрафильтрацию.

Объем рынка

Сегментный анализ

Сегментация по типу

• Полимерные ультрафильтрационные мембраны

Мембраны на основе полимеров, размер пор которых можно легко регулировать в процессе производства, а для установки этих мембран требуется более компактная площадь. Мембраны из полимерных ультрафильтрационных материалов часто используются в отраслях по очистке воды и сточных вод, а также в пищевой промышленности и производстве напитков.

• Керамическая ультрафильтрационная мембрана

Физическое разделение может быть достигнуто с помощью керамической ультрафильтрации. Неорганические пористые мембраны с размером пор от 100 до 2 нанометров используются для отделения таких вещей, как вирусы и белки, от жидкого раствора. Керамические ультрафильтрационные мембраны полезны при обработке отходов, которые состоят из полутвердых веществ на основе отходов и масляных эмульсионных отходов.

Сегментация по применению

• Биофармацевтика

Концентрация ферментов и белков с использованием ультрафильтрационных мембран позволяет солям и воде проходить через мембрану, одновременно концентрируя ферменты и белки. Этот метод разделения широко используется во всем мире.

Удаление пирогенов и эндотоксинов из ультрафильтрационных растворов является важным шагом в процессе контроля качества для разработки биофармацевтических продуктов из-за способности метода делать это эффективно. Фармацевтический и медицинский секторы полагаются на ультрафильтрацию для производства очищенной воды, чтобы гарантировать безопасность и однородность товаров, а также разделение технологических потоков и очистку потоков отходов для безопасного сброса или повторного использования. Ультрафильтрация также очищает потоки отходов для безопасного сброса или повторного использования. Фармацевтическая промышленность использует ультрафильтрацию для восстановления ферментационных бульонов, которые затем используются для производства антибиотиков.

• Еда и напитки

Для улучшения качества продукта в пищевой и безалкогольной промышленности широко используются ультрафильтрационные мембраны. С помощью систем ультрафильтрации из сока, полученного из натуральных источников, можно удалить белки, взвешенные коллоиды, полифенольные соединения, крахмал, пектин и микроорганизмы, оставляя стабильный сок даже после длительного хранения. Кроме того, ультрафильтрация применяется в молочной промышленности для различных целей, включая стандартизацию уровня белка в сырном молоке, производство свежего сыра, декальцинацию пермеатов и снижение уровня лактозы.

• Промышленная переработка

При очистке воды мембраны часто используются для фильтрации загрязняющих веществ, а также для удаления частиц и взвешенных веществ. В процессе опреснения воды ультрафильтрационные мембраны используются довольно часто. Кроме того, необходимость очистки воды для удаления загрязнений из сточных вод и промышленных стоков является основным фактором, определяющим рынок ультрафильтрации в бизнесе, который занимается водой и водоподготовкой. Растущее осознание важности очистки сточных вод обуславливает необходимость использования ультрафильтрационных мембран в промышленных очистных сооружениях. Все чаще требуется удалять масла, которые присутствуют во многих промышленных сточных водах. Это необходимо для соблюдения строгих требований к сбросу и покрытия растущих производственных затрат. Использование ультрафильтрации является методом, который позволяет достичь желаемых результатов.

• Портативная очистка воды

Для очистки воды загрязняющие вещества удаляются с помощью ультрафильтрации, которая подразумевает продавливание воды через полупроницаемую мембрану. Взвешенные частицы и высокомолекулярные растворенные вещества задерживаются на одной стороне мембраны, известной как сторона ретентата. Вода и низкомолекулярные растворенные вещества проходят на другой стороне мембраны, известной как сторона пермеата. Помимо различных солей, большинство органических молекул и вирусов могут быть удалены из воды с помощью ультрафильтрации. Она устраняет 90–100% инфекций и не требует химикатов, за исключением тех, которые используются для очистки мембран. Эти характеристики способствовали росту популярности технологии.

Региональный анализ

Мировой рынок ультрафильтрационной мембранной фильтрации сегментирован по регионам: Северная Америка, Европа, Азиатско-Тихоокеанский регион, Латинская Америка, Ближний Восток и Африка.

Северная Америка

Американский регион, как ожидается, продолжит оставаться ведущим игроком на мировом рынке ультрафильтрационных мембран в течение прогнозируемого периода. Ожидается, что такие факторы, как рост использования современных систем фильтрации, возросшая склонность компаний запускать продукты в Соединенных Штатах и жесткое законодательство о питьевой воде повлияют на рост рынка в этом регионе.

Европа

Прогнозируется, что Европа последует за лидером на рынке из-за строгих нормативных положений в отношении загрязнения окружающей среды и доступа к чистой воде в сочетании с более высокими инвестициями в контроль загрязнения. Это позволит Европе занять лидирующее положение на рынке. Воздух очищается со скоростью 60 литров в минуту с удалением 99,99% вирусов и 99,9999% бактерий благодаря внедрению компаниями в этом регионе систем ультрафильтрации Point-of-Entry следующего поколения. Прогнозируется, что это подстегнет рост доходов рынка в Европе.

Азиатско-Тихоокеанский регион

Эффективность ультрафильтрации, которая используется для удаления мелких и сверхтонких частиц из исходных или сточных вод, возросла, что привело к прогнозированию увеличения размера рынка ультрафильтрации в Азиатско-Тихоокеанском регионе в ближайшие годы. Расширение целлюлозно-бумажной промышленности стимулирует этот рост. К 2030 году потребление и производство бытовой бумаги в китайском регионе возрастут. В результате в китайском регионе будет производиться значительное количество сточных вод. Кроме того, в Индии наблюдается значительное расширение сектора производства косметики, который является одной из отраслей, широко использующих ультрафильтрацию для создания сверхчистой воды.

Ключевые игроки

1. Пентер
2. Корпорация «Паркер Ханнифин»
3. Мембранные системы Коха
4. Компания 3М
5. Альфа Лаваль
6. Водные технологии и решения SUEZ
7. Toray Industrial Inc.
8. Корпорация Пэлл
9. ООО «Эвоква Водные Технологии»
10. PCI-мембраны

Последние события

13 октября 2021 г.: Разработка высокопроизводительной ультрафильтрационной мембраны. Благодаря низкому давлению, низкому энергопотреблению, хорошему качеству продукции и простоте эксплуатации мембраны UF широко используются в очистке сточных вод. В последнее время мембраны UF улучшили производительность очистки сточных вод. Поверхностно-модифицированные устойчивые к загрязнению мембраны повышают извлечение потока и уменьшают загрязнение. Были успешно разработаны устойчивые к загрязнению и высокоселективные мембраны UF, демонстрирующие выдающиеся характеристики при удалении загрязняющих веществ. Эти высокопроизводительные мембраны UF упрощают очистку сточных вод, удаляя более широкий спектр типов загрязняющих веществ, сводя к минимуму этап последующей очистки.