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膜分離技術的分類
2015-05-22 16:30:52 來源：whk
膜分離技術是一項新興的流體分離技術，目前越來越多的領域開始利用這一技術進行流體的分離并獲得了很好的效果。隨著膜分離技術的不斷進步，膜分離技術應用日趨廣闊并取得了顯著的經濟效益，現已得到世界各國的普遍重視，在能源緊張、資源短缺、生態環境不斷惡化的今天，產業界和科技界把膜分離技術視作21世紀技術改造中一項重要的高新技術。
膜分離技術及其特點：膜分離技術是以選擇性多孔薄膜為分離介質，使分離的溶液借助外界壓力以一定的流速，沿著具有一定孔徑的膜表面流動，低分子溶質通過膜，大分子溶質被截留，以此來分離溶液中不同分子量的物質，從而達到分離、提純的目的。與傳統的分離技術相比，膜分離過程是以分子的級別進行分離，所以分離效率高。膜分離過程是在常溫下進行的，特別適用熱敏性物質，例如果汁、酶或藥品等的分離和濃縮，在膜分離過程中不發生相變，是單純的物理變化，能耗低、運行成本低并且無二次污染。一般膜分離是在壓力的作用下進行的，分離過程在瞬間完成，因此具有裝置簡單，結構緊湊，設備體積小，更易于操作和實現系統自動化運行等優點。
膜分離技術在眾多領域里可以替代離心、沉降、蒸發、吸附等傳統的分離手段，提高生產效率，降低運行成本，簡化操作。
膜的分類：
目前，以壓力作為推動力的膜分離過程共有四種，按膜的分離精度以過濾孔徑由小到大的順序排列依次是：反滲透膜、納濾膜、超濾膜、微濾膜。
膜分離的過濾方式：
膜分離過程有兩種過濾方式：終端過濾和錯流過濾，目前普遍使用錯流過濾。與終端過濾相比，錯流過濾具有以下特點：滲透液通過過濾介質的方向垂直于進料的方向，進料以一定的流速沖刷膜表面，從而有效的控制膜污染，使過濾過程得以連續進行。
膜產品的結構形式分為：卷式膜、管式膜、板式膜、中空纖維等形式。
膜分離的分類：
微濾：
利用孔徑為0.1-1.0μm的多孔膜來過濾含有大分子或微細粒子的流體，微濾可有效的去除物料中的懸浮固體、細菌、膠體及固體蛋白等。常用膜元件有：卷式膜、板式膜、不銹鋼管式膜、中空纖維膜等。
超濾：
超濾是一種壓力驅動的膜過濾工藝，超濾膜表面堅硬，其性質類似篩網的有孔膜。小孔網絡無規則地分布在膜表面上而且每個小孔都穿透膜壁。分離的功能主要是將孔徑大的粒子和分子截留下來而讓孔徑小的粒子和分子完全通過。超濾膜的孔徑一般范圍是在0.001-0.02μm（截留分子量的范圍由幾千至幾百萬不等），從而實現溶液純化、分離或濃縮等目的。使用適當孔徑的超濾膜可實現不同相對分子質量或形狀的大分子物質的分離，如酶、蛋白質、多酞、細胞、*及多聚糖的純化和濃縮，以及抗生素發酵液的澄清、脫色等領域。它主要具有以下優點：穩定的高滲透通量；耐游離氯；PH和溫度使用范圍寬；操作簡單、能耗低；操作成本低，廢液排放量少；設備體積小，便于設備生產能力的擴充。
納濾：
納濾膜介于反滲透膜與超濾膜之間，對NaCl的脫除率在90%以下，反滲透膜幾乎對所有的溶質都有很高的脫除率，但納濾膜只對特定的溶質具有高脫除率。納濾膜主要去除直徑為1個納米（nm）左右的溶質粒子，截留分子量為100-1000，在飲用水領域主要用于脫除三鹵甲烷中間體、異味、色度、農藥、合成洗滌劑，可溶性有機物、Ca、Mg等硬度成分及蒸發殘留物質。納濾膜的一個很大特征是膜本體帶有電荷性。這是它在很低壓力下仍具有較高脫鹽性能和截留分子量為數百的膜也可脫除無機鹽的重要原因。納濾膜具有以下優點：化學穩定性好、耐酸堿和有機溶劑、使用壽命長、截留效率高。
反滲透：
利用反滲透膜選擇性地只透過溶劑（通常是水）的性質，通過對溶液施加壓力來克服溶劑的滲透壓，使溶劑通過反滲透膜從溶液中分離出來，從而達到淡化、凈化或濃縮分離的目的。其截留分子量為100以下，通常截留物質為：無機鹽、糖類、氨基酸等。反滲透膜目前已被普遍應用于水處理領域，如水的脫鹽、水的污染控制、純水制備、廢水處理等行業。
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