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膜分离技术简介
2007-06-06 19:12:07 来源：环境工程学报评论：0 点击：

膜分离技术是一项新兴的流体分离技术，目前越来越多的领域开始利用这一技术进行流体的分离并获得了很好的效果。随着膜分离技术的不断进步，膜分离技术应用日趋广阔并取得了显著的经济效益，现已得到世界各国的普遍重视，膜分离技术，在能源紧张、资源短缺、生态环境不断恶化

膜分离技术是一项新兴的流体分离技术，目前越来越多的领域开始利用这一技术进行流体的分离并获得了很好的效果。随着膜分离技术的不断进步，膜分离技术应用日趋广阔并取得了显著的经济效益，现已得到世界各国的普遍重视，膜分离技术，在能源紧张、资源短缺、生态环境不断恶化的今天，产业界和科技界把膜分离技术视作21世纪技术改造中一项重要的高新技术。

膜分离技术特点
    膜分离技术是以选择性多孔薄膜为分离介质，使分离的溶液借助外界压力以一定的流速，沿着具有一定孔径的膜表面流动，低分子溶质通过膜，大分子溶质被截留，以此来分离溶液中不同分子量的物质，从而达到分离、提纯的目的。与传统的分离技术相比，膜分离过程中是以分子的级别进行分离，所以分离效率高；
    膜分离过程中是在常温下进行，特别是用热敏性物质，如果汁、酶或药品等的分离和浓缩;膜分离过程中不发生相变，是单纯的物理变化，能耗低，运行成本低并且无二次污染;一般膜分离是在压力的作用下进行，分离过程在瞬间完成，因此具有装置简单，结构紧凑，设备体积小，更易于操作和实现系统自动化运行等优点。
    膜分离技术在众多领域里可以替代离心、沉降、蒸发、吸附等传统的分离手段，提高生产效率、降低运行成本、简化操作。

膜过滤方式　

    膜分离过程有两种过滤方式：终端过滤和错流过滤。
    终端过滤是指在压力作为推动力下，进料流体的流动方向与过滤膜的表面垂直，并且透过液通过过滤膜的方向与进料流体一致。而流体中的污染物将会附着在过滤膜表面，所以过滤组件，如膜过滤芯，则要频繁更换，使用周期较短，而且大部分过滤芯不能通过清洗再生使用。
与终端过滤相比，错流过滤具有以下特点：渗透液通过过滤介质的方向垂直于进料的方向，而进料流体的流动方向与过滤介质的表面平行，进料以一定的流速冲刷膜表面，从而有效的控制膜污染，使过滤过程得以连续进行，膜组件的使用寿命比较长，根据膜材料的不同，寿命大约在12个月至3年。
    选择采用终端过滤还是错流过滤，主要根据流体中固形物的含量多少来确定，这在微滤膜的应用中才会出现。在固形物的含量小于 0.1%时，才选用终端过滤，如果固形物含量大于0.5%，则基本采用错流过滤。

膜产品结构
膜产品按照结构形式分为：卷式膜、管式膜、中空纤维膜和板式膜等形式。

膜分离分类　　

    目前，以压力作为推动力的膜分离过程共有四种，按膜的分离精度以过滤孔径由小到大的顺序排列依次是：反渗透膜、纳滤膜、超滤膜、微滤膜。
微滤：
    利用孔径为0.1-1 um的多孔膜来过滤含有大分子或微细粒子的流体，微滤可有效去除物料中的悬浮固体、细菌、胶体及固体蛋白等。常用膜元件有：卷式膜、板式膜、管式膜、中空纤维膜等。
超滤：
    超滤是一种压力驱动的膜过滤工艺，超滤膜表面坚硬其性质类似筛网的有孔膜。小孔网络无规则地分布在膜表面上而且每个小孔都穿透膜壁。分离的功能主要是将孔径大的粒子和分子截留下来而让孔径小的粒子和分子完全通过。超滤膜的孔径一般范围是在0.001-0.02 um (截留分子量的范围由几千至几百万不等)，从而实现溶液纯化、分离或浓缩等目的。使用适当孔径的超滤膜可实现不同相对分子质量或形状的大分子物质的分离，如酶、蛋白质、多肽、细胞、病毒及多聚糖的纯化和浓缩，以及抗生素发酵液的澄清、脱色等领域。它主要具有以下优点：稳定的高的渗透通量。耐游离氯，PH和温度使用范围宽；操作简便、能耗低；操作成本低，废液排放量少；设备体积小，便于设备生产能力的扩充。

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