(化學)微濾 超濾 納濾

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1、微濾、超濾、納濾膜分離技術膜分離定義：膜分離過程以選擇性透過膜為分離介質(zhì)，當膜兩側存在某種推動力(如壓力差、濃度差、電位差等）時，原料側組分選擇性地透過膜，以達到分離、提純的目的。通常膜原料側稱膜上游，透過側稱膜下游。不同的膜過程使用的膜不同，推動力也不同。膜分離技術在分離物質(zhì)過程中不涉及相變，對能量要求低，其費用約為蒸發(fā)濃縮或冷凍濃縮的1/3～1/8，因此和蒸餾、結晶、蒸發(fā)等需要輸入能量的過程有很大差異；膜分離的條件一般都較溫和，對于熱敏性物質(zhì)復雜的分離過程很重要，這兩個因素使得膜分離成為生化物質(zhì)分離的合適方式：無化學變化：典型的物理分離過程，不用化學試劑和

2、添加劑，產(chǎn)品不受污染；膜分離技術的優(yōu)點選擇性好可在分子級內(nèi)進行物質(zhì)分離，具有普遍濾材無法取代的卓越性能；適應性強處理規(guī)?？纱罂尚。梢赃B續(xù)也可以間歇進行，工藝簡單，操作方便，結構緊湊、維修費用低，易于自動化。表一幾種主要分離膜的分離過程膜過程推動力膜類型透過物截留物微濾壓力差纖維多孔膜0.1~10μm水、溶劑溶解物懸浮物顆粒超濾壓力差非對稱性膜１~５0nm水、溶劑小分子膠體和超過截留分子量的分子納濾壓力差Donna效應復合膜＜1nm水、一價離子、多價離子有機物一、微濾(MF)以多孔薄膜為過濾介質(zhì)，壓力差為推動力，利用篩分原理使不溶性粒子（0.1-10?m）得以

3、分離的操作。操作壓力0.05-0.5MPa。微濾膜的應用在工業(yè)發(fā)達國家，從家庭生活到尖端技術都在不同程度上應用MF技術，其主要用于無菌液體的制備、生物制劑的分離、超純水的制備以及空氣的過濾、生物及微生物的檢測等方面。①.在醫(yī)療衛(wèi)生領域中的應用主要體現(xiàn)在藥用水（包括純凈水、注射用水）的過濾、小針劑及眼藥液的精濾及終端過濾，血液過濾，中草藥液、后發(fā)酵液的澄清過濾，空氣、蒸汽的過濾等。在制藥工業(yè)中，終端過濾的選擇相當關鍵，其去除效率取決于選擇合適的濾膜材料、膜孔徑及流程。②.在生物化學和微生物研究中的應用利用不同孔徑的MF膜收集細菌、酶、蛋白、蟲卵等提供分析。利用膜

4、進行生物培養(yǎng)時，可根據(jù)需要在培養(yǎng)過程中變換培養(yǎng)基，以達到多種不同的目的，并可進行快速檢驗。因此，MF技術已被用于水質(zhì)檢驗、臨床微生物標本的分離、溶液的澄清、酶活性的測定等。③.在食品飲料工業(yè)領域中的應用MF技術普遍用于酒類、飲用水、茶飲料、果汁、奶制品、碳酸飲料的澄清和除菌過濾。如用孔徑小于0.5μm的微孔濾膜（濾芯過濾器）對啤酒和酒進行過濾后，可脫除其中的酵母、霉菌和其他微生物。經(jīng)這樣處理的產(chǎn)品清澈、透明、存放期長，且成本低。我國經(jīng)多年努力，已研制出多種材質(zhì)的系列孔徑的MF膜元件，并形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，已廣泛用于國內(nèi)各大著名的飲料生產(chǎn)商，如旭日升、匯源果汁、農(nóng)夫

5、果汁等企業(yè)。原料糖化發(fā)酵后發(fā)酵硅藻土過濾膜過濾Ⅰ緩沖罐膜過濾Ⅱ罐裝鮮生啤酒生產(chǎn)中膜過濾流程④.在電子工業(yè)中的應用電子工業(yè)使用的流體包括氣體和液體，過濾器大致分為氣體過濾器和液體過濾器。氣體過濾器采用疏水性MF膜來從主體氣體（氮、氧、氫）和特殊氣體（如硅烷、胂、磷化氫、氨）中去除粒子。液體過濾器分成化學藥劑過濾、光敏抗蝕劑過濾器及去離子水過濾器。在電子工業(yè)中，對去離子水的要求很高，因此應選擇潔凈度高，濾膜完整性好，孔徑均勻的MF膜，否則會影響去離子水的水質(zhì)，進而導致電子元器件或集成電路板的報廢。MF膜在純水制備中主要用處有兩方面：一是在RO或ED前用作保安過濾器

6、，用以清除細小的懸浮物質(zhì)；二是在陽/陰或混合交換柱后，作為最后一級終端過濾手段，用它濾除樹脂碎片或細菌等雜質(zhì)。原水絮凝沉淀砂、無煙煤過濾加氯消毒殺菌預過濾RO陽床陰床陰陽混床MF用戶電子工業(yè)超純水制備流程⑤.在油田注水的應用在石油開采中，向低滲透油田實行早期注入高質(zhì)量的水是對低滲透油田補充能量，穩(wěn)定產(chǎn)量的長期的根本保證。在石油開采注水工藝中一個核心的環(huán)節(jié)是如何保證注入水的水質(zhì)，MF技術在其中已發(fā)揮了較大的作用，國內(nèi)主要用PE燒結微孔管、折疊式MF膜過濾芯及中空纖維UF組件等。⑥.在家庭生活中的應用由于我國城市自來水供給系統(tǒng)在輸送過程中的不完善，我們?nèi)粘ｏ嬘玫淖?/p>

7、來水往往存在著二次污染的問題，這對我們的人身健康帶灰很大的隱患。采用MF技術制造的家用凈水器，通過MF膜的過濾不僅能有效去除水中的鐵銹、泥沙等肉眼可見物，還能截留住水中的細菌、大腸桿菌等。二、超濾(UF)是以壓力為推動力，利用超濾膜不同孔徑對液體中溶質(zhì)進行分離的物理篩分過程。其截斷分子量一般為6000到50萬，孔徑為幾十nm，操作壓0.2-0.6MPa。超濾膜的應用超濾從70年代起步，90年代獲得廣泛應用,已成為應用領域最廣的技術。蛋白、酶、DNA的濃縮脫鹽/純化梯度分離（相差10倍）清洗細胞、純化病毒除病毒、熱源工業(yè)廢水處理回收電泳涂漆廢水中的涂料含油廢水的

8、處理；上漿液的回收；乳膠的回收；造紙工