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膜分离技术及其应用的研究进展膜分离技术及其应用的研究进展第29卷第10期（上）2013年10月赤峰学院学报（自然科学版）JournalofChifengUniversity（NaturalScienceEdition）Vol.29No.10Oct.2013膜分离技术及其应用的研究进展徐兴雨（中国石油大学摘理学院，北京102249）要：简要介绍了微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析等几种膜分离技术的分离机理、制备方法和特点；并介绍了膜分离技术在食品、医药、石油化工、水处理等方面的应用及其膜分离技术的发展趋势.关键词：膜分离；应用；发展趋势中图分类号：ＴＱ０２８．８文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－２６０Ｘ（２０１３）１０－０041-03为１￣１０万的大分子．超滤膜的筛分孔径小，它可截油脂、蛋白质、有机大分子、悬浮物等留病毒病菌、［４］．高亚宁等［５］使用０．８％￣１％的硼酸作为交联剂对纤维强度进行改进，原液中硼酸的目的是使挤入碱性凝固浴中的纺丝原液与硼酸发生交联反应减少大分子的缠结，形成网络状凝胶．肖凯军等［６］采用戊二醛交联法，通过用聚乙二醇（ＰＥＧ－１０００）和戊二醛交联剂对基膜进行亲水化预处理，制备了一种新型聚乙烯醇（ＰＶＡＬ）超滤膜．该ＰＶＡＬ超滤膜具有耐污耐酸性和耐高温，可获得广泛的应用．超滤膜具染、有以下特点：（１）超滤可在常温下进行，那些对热敏浓缩、精制都可在不影响质量的情况物质的分离、下进行．（２）超滤过程不会发生相变，因此与一般相变分离法相比，它的能耗较低．（３）超滤过程以压力作为驱动力，装置结构简单，操作简便，容易维修［７］．１．３纳滤纳滤膜分离的基本技术原理［８］较为简单（见图１），在过滤过程中料液通过泵的加压，料液以一定流速沿着滤膜的表面流过，大于膜截留分子量的物质分子不透过膜流回料罐，小于膜截留分子量的物质或分子透过膜，形成透析液．因此膜系统都有两个出口，一是回流液（浓缩液）出口，另一是透析液出口，影响膜通量的因素有温度、压力、固含量、离子浓度、黏度等．赵理等［９］以聚砜为膜原料，添加一定量的新型二胺，以ＤＭＡＣ溶剂，得到中空纤维ＰＳＦ膜分离是指借助膜的选择渗透作用，在外界能量或化学位差的推动下对混合物中溶质和溶剂进分级、提纯和富集．该技术作为新的分离净行分离、化和浓缩技术，与其他传统的分离方法相比，常温节能、工艺简便、投资少、污染小，下操作，有高效、并且膜分离具有过程简单、经济适用、分离系数较没有污染、能适合常温下连续操作、可直接放大、大、可专一配膜等优点［１］．人类对于膜的研究源于１８世纪，但是膜分离技术的工业应用是在上个世纪６０年代以后．从六十年代的反渗透到九十年代的渗透汽化，膜分离技术发展迅速．膜分离技术的应用、微领域不断扩大，常用的膜分离技术有超滤（ＵＦ）滤（ＭＦ）、反渗透（ＲＯ）、纳滤（ＮＦ）、电渗析（ＥＤ）、等．现已涉及人们生产和生活的各个方面，对水处理工化工生产、医药、食品生产和生物工程等领域的业、发展产生了巨大的作用．1膜分离技术的分离原理及其特点１．１微滤微滤（ＭｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓＦｉｌｔｒａｔｉｏｎ）膜分离技术起始于十九世纪中期，是以静压差为动力，利用筛网状过滤介质膜的“筛分”作用进行分离的膜过程．张庆勇等［２］简单阐述了利用固态粒子烧结法制备技术和方法．并应用于水处理和油水分离等领域．微滤膜的特点（１）孔隙大，流速快．由于膜很薄，阻力小，其过滤速度较常规过滤介质快几十倍．（２）孔径均匀，过滤精度高．能够将液体中所有大于制定孔径的微粒全部截留．（３）无吸附或少吸附．微孔膜厚度一般在９０￣１５０Ｌｍ之间，因而吸附量很少，可忽略不计．（４）无介质脱落．微滤膜为均一的高分子材料，过滤时没有纤维或碎屑脱落，因此能得到高纯度的滤液［３］．１．２超滤超滤是一种以机械筛分原理为基础，以膜两侧压（１００￣１０００ｋＰａ）差为驱动力的膜分离技术．它可分离液相中直径在０．０５￣０．２μｍ的分子和分子量图１膜分离操作基本工艺流程－４１－基膜．再以ＴＭＣ和ＰＩＰ为缩聚单体，正己烷和水为两相溶剂，并在水相中添加一定量的二氧化硅纳米颗粒．制备了所需的纳滤膜．纳滤膜的特点：（１）离子选择性，纳滤膜对单价盐的截留率仅为１０％～８０％，具有相当大的渗透性，而二价及多价盐的截留率均在９０％以上．（２）截留相对分子质量，截留相对分子质量（ＭＷＣＯ）在２００￣１０００之间，适宜于分离相对分子质量在２００以上，大小约为１ｎｍ的溶解组分［１０］．（３）操作压力低，操作压力低，纳滤膜组件的操作压力，一般为０．７ＭＰａ，最低为０．３Ｍｐａ［１１］．１．４反渗透反渗透（ＲｅｖｅｒｓｅＯｓｍｏｓｉｓ）是利用膜的选择性，以反渗透膜两侧静压差为驱动力，允许溶剂通过而第一文库网截留离子物质，对液体混合物进行分离的过程．进行反渗透分离过程有２