膜的基础知识膜过程是一门新兴的多种学科交叉的新技术，已经成为工业上气体分 离、水溶液分离、化学产品和生化 产 品的分离与纯化的重要过程，广泛 应用于食品、饮料加工、水处理、大规模空气分离、湿法冶金技术、气体 和液体燃料的生产以及石油化工制品生产等膜从广义上讲可以定义为两相之间的一个不连续区间，它可以是固相， 液相，甚至气相的从分离的意义上来讲，膜可以定义为：Membranes are thin barriers across which physical an d/or chemical gradie nts can be established to produce differe ntial flows of one or more comp onents 大多数的分离膜都是固体膜，目前，无论是从产量、产值、品种、功 能或是应用对象上来讲，固体膜都占 99%以上，其中尤以有机高分子聚合物材料制备成的膜和其过程为主无机膜近年来发展迅速液膜也有其特 点，但尚待发展物质选择透过膜的推动力可分为两类：一是外界能量，物质发生由低 位到高位的转移；二是化学位差，物质由高位向低位转移膜分离过程的特点：高效；能耗(功耗)低；膜分离设备操作维护方便， 运行稳定；规模和处理能力范围很大。
二、膜材料与膜组件1 •膜材料及分类具有分离功能的固体膜目前主要以有机高分子聚合物为膜材料以无 机膜为膜材料的分离膜近年来发展迅速膜的分类主要有四种方法：膜的分类主要有四 种方法按膜的结构分类按膜的用途分类按膜的作用机理分 类天然膜多孔膜气相系统中用膜吸附性膜合成膜微孔介质气-液系统中用 膜扩散性膜无机膜大孔膜液-液系统用膜离子交换膜高分子膜非多孔膜气-固系统用膜选择渗透膜无机膜液-固系统用膜非选择性膜聚合物膜固-固系统用膜液膜2 •膜组件膜面积愈大，单位时间透过量愈多，因此，当膜分离技术实际应用时，要 求开发在单位体积内具有最大膜面积的组件目前主要有以下几种形式： 板框式(Plate and Frame Module )、螺旋卷式(Spiral Wound Module)、圆管式（Tubular Module）、中空纤维式（Hollow Fiber Module） 和毛细管 式（Capillary Module）前两种使用平板膜，后三者使用管式膜圆管式 膜直径＞10mm;毛细管式一0.5~10.0mm ;中空纤维式 ＜0.5mm＞表：各种膜组件特性//称名 目项中空纤维式毛细管式螺旋卷式平板式圆管式价格(元/m40~150150~800250~800800~2500400~15003 )冲填密度高中中低低清洗难易中易易压力降高中中中低可否高压操作可否可较难较难膜形式限制有有无无无三、膜分离过程典型的膜分离过程特性如下表所示:过程主要功能膜微滤（MF ）滤除＞50nm的颗粒对称细孔高分子膜孔径Microfiltration0.03~10nm超滤（UF ）滤除5~100nm的颗非对称结构的多孔膜孔径Ultrafiltration粒1〜20nm(MW1000〜1000000)反渗透(RO ) Reverse水溶液中溶解盐类的Osmosis脱除渗析（透析）（D ）水溶液中无机酸、盐的强碱性离子交换膜、聚乙烯醇中Dialysis脱除性膜电渗析（ED ）水溶液中酸、碱、盐的阴阳离子交换膜Electrodialysis脱除气体分离（GP ） Gas混合气体的分离硅橡胶、聚砜、聚酰亚胺等非对渗透汽化（PV）Pervaporation水-有机物的分离聚乙烯醇等由皮层和多孔支撑结构层构成的复合膜液膜（L ） Liquid盐、生理活性物质的分液体保存在对称或者非对称多孔Membrane离膜的孔中四、膜技术应用领域当前主要膜分离过程的一些应用领域如下表所示：Permeation称膜膜过程应用领域用途举例离子交换浓缩海水浓缩制盐膜电渗析脱盐从海水或咸水制饮用水和工业用水电解食盐电解烧碱反渗透过制水海水淡化程化学工业石化废水处理医药无菌水制造农畜水产蛋白质回收食品加工鱼油废水处理等水处理下水的脱氮、脱磷、脱盐，水回收利用超滤化学工业胶乳回收等生物化工发酵产品分离浓缩精制医药生理活性物质浓缩，分离，精制水处理超纯水，无菌水制造废水处理高浓度活性污泥处理水中取出悬浮物，细菌去除微滤过程化学工业水、溶剂、酸，碱等化学品过滤，澄清生物化工菌体浓缩分离电子工业超纯水制备医疗无热源纯净水制备食品饮料中酵母和霉菌去除水处理水中悬浮物，微小粒子和细菌去除气体分离富氧膜提高燃烧效率而节能氢分离膜含氢气体中浓缩分离氢气离氦分离膜脱湿膜天然气中氦分离空气去湿扩散渗析碱性型膜各种溶液、废液，副产品中硫酸、酸盐的去除，精制，回收其他膜糖类、醇，有机酸等脱盐生物传感氧传感器乙二醇等测定器微生物传感器甲醇、乙醇、氨BOD,标识免疫传感器乙型肝炎疫苗微量激素非标识免疫传感器糖，梅毒菌，血型。