2.2膜分离技术的原理 膜分离技术是一种使用膜材料实现不同介质分离的技术，分离的过程多由压力、浓度、电势差 异等因素驱动，用以实现溶质和溶剂的分离、浓缩、纯化和精制的目的。膜分离技术的工艺原理是 较为简单的。在浓缩过滤过程中料液通过加压，以一定的流速沿着分离膜的表面流过，大于分离膜 截留分子量的物质分子不能诱时膜而流回料罐，小于分离膜截留分子量的物质分子诱过膜，形成诱 析液。通常，膜分离系统都有两个出口，一个是透析液出口，另一个是回流液出口。影响膜分离速 度的因素有温度差、压力差、固含量(TDS)、离子浓度、溶液黏度等。 分离膜的根本原理在于膜具有选择透过性，按照分离过程中的推动力和所用膜的孔径不同，可分为 20世纪30年代的MF、20世纪40年代的参析(Dialysis,D)、20世纪50年代的ED、20世纪60年代的 R0、20世纪70年代的UF、20世纪80年代的气体分离(gas-separation,.GS)、20世纪90年代的PV和 乳化液膜(emulsionliquidmembrane,ELM)等[3]。 2.3膜分离的基本特性 由于膜分离时程是一个单纯的物理分离可时程，具有无相变化、低能耗、可拆分、自动化程度高 等特点，对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物具有良好的分离能力，保证了分离 系统的正常连续稳定运行。在食品、环保、医药、生物等众多领域取得了广泛的应用，根据不同的 有机物种类，可依据有机物分子量的不同，选择不同的分离膜及相对应的分离工艺，最终达到最佳 的膜通量和截留率，提高生产收率，降低投资规模，减少运行成本。 膜分离技术主要有微滤(microfiltration,.MF)、超滤(ultrafiltration,UF)、纳滤(nanofiltration NF)、反参诱(reverseosmosis,RO)、电参折(electrodialysis,ED)、膜蒸瘤(membranedistillation. MD小、膜渗透蒸馏(omoison,OD)等，它们在膜孔径和用途上有很大差别B-4.微滤膜孔径 约0.1，主要用来截留微米及亚微米的细小悬浮物、微粒、微生物、污染物等，达到净化和浓缩的 目的。超滤膜孔径在10~100m之间，用于分离蛋白质、核酸聚合物、淀粉等大分子化合物以及胶体 分散液和乳液等，留滤膜对大分子的截留机理主要是物理筛分作用，膜表面活性层上孔的大小、形 状和膜表面的化学性质是决定膜留效果的主要因素。纳滤膜孔径在1~0m之间，纳滤是一种介于 反渗透和超滤之间的压力驱动的膜分离过程，与超滤膜相比，纳滤膜有一定的荷电容量。反渗透膜 孔径小于m,也是一种压力驱动的膜过滤过程，但反渗透的压力驱动膜过程是最精细的，因此又被 称为“高滤”，反渗透必须满足两个条件即选择性透过膜和大于渗透压的静压差。电渗析是指在直流 电场的作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜对离子具有不同的选择透过性而使溶液中的电 解质分离出来，从而来实现溶液的浓缩和精制，离子浓度越高，绝对速度越大，溶液的导电性越 强，分离效果越好门 2.4分离膜的种类 分离膜是一种具有选择性透过能力的膜型材料，能以特定形式限制和传递流体物质的分隔两相 或两部分的界面。通常按分离机理和适用范围可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、渗透蒸 发膜、离子交换膜等。膜的形式可以是固态的，也可以是液态的。被膜分割的流体物质可以是液态 的，也可以是气态的。 根据制备材料的不同，可分为无机膜和有机膜。无机膜主要有陶瓷膜和金属膜，具有过滤精度 低，选择性小的特点有机膜通常由高分子材料制成，比如醋酸纤维素、聚醚砜、聚氟聚合物等。按 照成膜方法不同，可分为微孔膜、控制拉伸膜和海绵状结构膜 [6] (1)超滤与微滤：超滤与微滤是根据膜孔径的大小在压力差的作用下进行的筛分过程，可视为用膜 作为介质进行过滤的过程。其原理为：在一定的压力差作用下，含有大分子物质和小分子物质的混2.2膜分离技术的原理 膜分离技术是一种使用膜材料实现不同介质分离的技术，分离的过程多由压力、浓度、电势差 异等因素驱动，用以实现溶质和溶剂的分离、浓缩、纯化和精制的目的。膜分离技术的工艺原理是 较为简单的。在浓缩过滤过程中料液通过加压，以一定的流速沿着分离膜的表面流过，大于分离膜 截留分子量的物质分子不能透过膜而流回料罐，小于分离膜截留分子量的物质分子透过膜，形成透 析液。通常，膜分离系统都有两个出口，一个是透析液出口，另一个是回流液出口。影响膜分离速 度的因素有温度差、压力差、固含量(TDS)、离子浓度、溶液黏度等。 分离膜的根本原理在于膜具有选择透过性，按照分离过程中的推动力和所用膜的孔径不同，可分为 20世纪30年代的MF、20世纪40年代的渗析（Dialysis，D）、20世纪50年代的ED、20世纪60年代的 RO、20世纪70年代的UF、20世纪80年代的气体分离（gas-separation，GS）、20世纪90年代的PV和 乳化液膜（emulsionliquidmembrane，ELM）等[3]。 2.3膜分离的基本特性 由于膜分离过程是一个单纯的物理分离过程，具有无相变化、低能耗、可拆分、自动化程度高 等特点，对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物具有良好的分离能力，保证了分离 系统的正常连续稳定运行。在食品、环保、医药、生物等众多领域取得了广泛的应用，根据不同的 有机物种类，可依据有机物分子量的不同，选择不同的分离膜及相对应的分离工艺，最终达到最佳 的膜通量和截留率，提高生产收率，降低投资规模，减少运行成本。 膜分离技术主要有微滤(microfiltration，MF)、超滤(ultrafiltration，UF)、纳滤(nanofiltration， NF)、反渗透(reverseosmosis，RO)、电渗析(electrodialysis，ED)、膜蒸馏(membranedistillation， MD)、膜渗透蒸馏(osmoticdistillation，OD)等，它们在膜孔径和用途上有很大差别[3-4]。微滤膜孔径 约0.1μm，主要用来截留微米及亚微米的细小悬浮物、微粒、微生物、污染物等，达到净化和浓缩的 目的。超滤膜孔径在10～100nm之间，用于分离蛋白质、核酸聚合物、淀粉等大分子化合物以及胶体 分散液和乳液等，超滤膜对大分子的截留机理主要是物理筛分作用，膜表面活性层上孔的大小、形 状和膜表面的化学性质是决定膜截留效果的主要因素。纳滤膜孔径在1～10nm之间，纳滤是一种介于 反渗透和超滤之间的压力驱动的膜分离过程，与超滤膜相比，纳滤膜有一定的荷电容量。反渗透膜 孔径小于1nm，也是一种压力驱动的膜过滤过程，但反渗透的压力驱动膜过程是最精细的，因此又被 称为“高滤”，反渗透必须满足两个条件即选择性透过膜和大于渗透压的静压差。电渗析是指在直流 电场的作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜对离子具有不同的选择透过性而使溶液中的电 解质分离出来，从而来实现溶液的浓缩和精制，离子浓度越高，绝对速度越大，溶液的导电性越 强，分离效果越好[5]。 2.4分离膜的种类 分离膜是一种具有选择性透过能力的膜型材料，能以特定形式限制和传递流体物质的分隔两相 或两部分的界面。通常按分离机理和适用范围可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、渗透蒸 发膜、离子交换膜等。膜的形式可以是固态的，也可以是液态的。被膜分割的流体物质可以是液态 的，也可以是气态的。 根据制备材料的不同，可分为无机膜和有机膜。无机膜主要有陶瓷膜和金属膜，具有过滤精度 低，选择性小的特点;有机膜通常由高分子材料制成，比如醋酸纤维素、聚醚砜、聚氟聚合物等。按 照成膜方法不同，可分为微孔膜、控制拉伸膜和海绵状结构膜［6］ 。 （1）超滤与微滤：超滤与微滤是根据膜孔径的大小在压力差的作用下进行的筛分过程，可视为用膜 作为介质进行过滤的过程。其原理为：在一定的压力差作用下，含有大分子物质和小分子物质的混