膜分离知识
膜技术知识
膜分离技术是一项新兴的分离技术，自从60年代开始大规模工业化应用，发展十分迅速，其品种日益丰富，应用领域不断扩展，是21世纪初最有发展前途的高新技术之一。
反渗透RO | 纳滤NF | 超滤UF | 微滤MF | |
膜类型 | 非对称膜 | 非对称膜 | 非对称膜 | 对称；非对称膜 |
厚度薄膜厚度 | 150µm | 150µm | 150-250µm | 10-150µm |
孔径 | ＜0.002µm | ＜0.002µm | 0.2-0.02µm | 4-0.02µm |
截留组分 | HMWC,LMWC | HMWC，单糖，多糖和多聚糖、多价负离子 | 小分子组合，蛋白质，多糖，病毒 | 颗粒，粘土，细菌 |
膜材质 | 醋酸纤维素（CA），薄膜 | 醋酸纤维素（CA）, | 陶瓷，聚砜（PSO）,聚偏二氟乙烯（PVDF）, 醋酸纤维素（CA），薄膜 | 陶瓷，聚丙烯（PP）, 聚偏二氟乙烯（PVDF） |
膜组件类型 | 管式，卷式，板框式 | 管式，卷式，板框式 | 管式，中空纤维，卷式，板框式 | 管式，中空纤维，卷式 |
操作压力Mpa | 1.5-15 | 0.5-3.5 | 0.1-1.0 | ＜0.2 |
对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在0.1-10微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离，而去除蛋白的能力很弱。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。
对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征，通常截留分子量范围在1000 –300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。
对于纳滤而言，膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征，通常截留率范围在60%-98%，相应截留分子量范围在100 –1000，故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离，实现脱盐与浓缩的同时进行。
反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质，也即能截留所有的离子等，在生产纯净水、软化水、无离子水方面反渗透膜已经应用广泛。
膜分离技术特点介绍
澄清纯化技术――超/微滤膜系统
澄清纯化分离所采用的膜主要是超/微滤膜，由于其所能截留的物质直径大小分布范围广，被广泛应用于固液分离、大小分子物质的分级、脱除色素、产品提纯、油水分离等工艺过程。
超/微滤膜分离可以取代传统工艺中的自然沉降、板框过滤、离心机分离、溶媒萃取、树脂提纯、活性炭色素等工艺过程。
澄清纯化技术可采用的膜分离组件主要是：陶瓷膜、平板膜、不锈钢膜、中空纤维膜、卷式膜、管式膜。
采用膜分离澄清纯化的特点：
1、可得到绝对的真溶液，产品稳定性好；
2、过滤分离收率高；
3、分离效果好，产品质量高，运行成本低；
4、缩短生产周期，降低生产成本；
5、过程无需添加化学药品、溶媒溶剂，不带入二次污染物质；
6、操作简便，占是面积小，劳动成本低；
7、可拓展性好，容易实现工业化扩产需求；
8、设备可自动运行，稳定性好，维护方便。
浓缩提纯技术——纳滤膜系统
膜分离技术在浓缩提纯工艺上主要采用的是截留分子量在100-1000Dal的纳滤膜。纳滤膜的主要特点是对二价离子、功能性糖类、小分子色素、多肽等物质的截留性能高于98%，而对于一些单价离子、小分子酸碱、醇等有30-50%的透过性能，常被应用于溶质的分级、溶液中低分子物质的洗脱和离子组份的调整、溶剂体系中浓缩等物质的分离、精制、浓缩工艺过程中。
纳滤膜分离技术常被用于取代传统工艺中的冷冻干燥、薄膜蒸发、离子交换除盐、树脂工艺浓缩、中和等工艺过程。浓缩提纯技术可采用膜组件主要有：卷式膜、平板膜、管式膜。
采用纳滤膜分离技术浓缩提纯的优点：
1、能耗极低，节省浓缩过程成本；
2、过程无化学反应、无相变化，不带入其他杂质及造成产品的分解变性；
3、在常温下达到浓缩提纯目的，不造成有效成分的破坏，工艺过程收率高；
4、可完全脱除产品中的盐分，减少产品灰分，提高产品纯度；
5、可回收溶液中的酸、碱、醇等物质；
6、设备结构简洁紧凑，占地面积小；
7、操作简便，可实现自动化作业，稳定性好，维护方便。
