近期學習總結近期學習總結1主要內容1、膜的分類2、膜制備技術3、微濾4、超濾5、納濾6、反滲透主要內容1、膜的分類2按膜過程推動力分類壓力差濃度差電化學勢溫度差：膜蒸餾化學反應：化學反應膜微濾超濾納濾反滲透氣體分離滲析滲透汽化控制釋放液膜膜傳感器電滲析膜電解按膜過程壓力差濃度差電化學勢溫度差：膜蒸餾化學反應：化學反應3膜分離技術基本知識教材課件4過濾精度反滲透離子交換納濾細紗糖超濾1071106105104100010010微濾傳統過濾花粉細菌膠體病毒埃10-8cm溶解鹽過濾精度反滲透離子交換納濾糖超濾107110610510415按膜結構分類對稱膜非對稱膜平板膜管式膜中空纖維膜蜂窩狀膜非對稱膜復合膜按膜外形形狀分類致密膜多孔膜離子交換膜按膜結構分類對稱膜非對稱膜平板膜非對稱膜按膜外形形狀分類致密6膜分離過程及其分離原理過程膜的功能透過組分截留組分透過組分在料液中的含量推動力分離原理膜類型進料和透過物物態簡圖微濾（MF）溶液或氣體除菌，脫微粒溶液或氣體0.02~10μm細菌或微粒大量溶劑，少量小分子溶質和大分子溶質壓力差0.1MPa篩分多孔膜液體或氣體

超濾（UF）溶液脫大分子蛋白子、大分子溶液脫小分子、大分子分級小分子溶液1~20nm大分子溶劑，如蛋白質等大量溶劑、一定量的小分子溶劑壓力差0.1~1MPa篩分非對稱膜液體

納濾（NF）溶液脫高價鹽離子，相對分子質量200以上分子濃縮溶劑，一價鹽離子、相對分子質量200以下溶質1nm以上溶質，如糖類大量溶劑，一價鹽離子，相對分子質量200以下分子壓力差0.3~1.5MPa篩分或Donnan效應復合膜和荷電膜液體

反滲透（RO）溶劑脫溶質，含小分子溶質溶液的濃縮溶劑0.1~1nm以上溶質，如鹽類大量溶劑壓力差1~10MPa優先吸附，毛細孔流，溶解-擴散非對稱膜或復合膜液體

膜分離過程及其分離原理過程膜的功能透過組分截留組分透過組分在72、高分子膜的制備2.1對稱膜的制備：1、致密膜的制備：溶劑蒸發法；壓延法；拉伸法2、微孔膜的制備：燒結法；雙向拉伸法；核徑跡腐蝕法；溶出法3、荷電膜的制備離子交換膜的制備：荷電納濾膜的制備：2、高分子膜的制備2.1對稱膜的制備：82.2非對稱膜的制備（整體非對稱膜和復合膜）2.2.1整體非對稱膜一般常用相轉化法制備將預先混合均勻的聚合物溶液經過誘導（浸入非溶劑凝膠浴，暴露于非溶劑氣體中，改變溫度等）產生相分離，聚合物中的溶劑核環境中中非溶劑相互擴散引起聚合物凝膠固化，富含聚合物的相形成多孔基體，而含聚合物較少的相則導致孔的生成。按照非溶劑的狀態可以分為：1）溶劑蒸發凝膠法：聚合物溶劑鑄膜液刮涂在支撐體上成膜溶劑再惰性環境中蒸發壓濾，脫泡2.2非對稱膜的制備（整體非對稱膜和復合膜）聚合物溶劑鑄膜92）吸入蒸發凝膠法聚合物鑄膜液溶劑被溶劑飽和的非溶劑環境中進行非溶劑向膜中擴散壓濾，脫泡成膜多孔膜2）吸入蒸發凝膠法聚合物鑄膜液溶劑被溶劑飽和的非溶劑壓濾，脫103）控制蒸發凝膠法聚合物鑄膜液混合溶劑控制溶劑蒸發壓濾，脫泡成膜多孔膜3）控制蒸發凝膠法聚合物鑄膜液混合溶劑控制溶劑蒸發壓濾，脫泡114）浸漬沉淀法（L-S法）聚合物鑄膜液溶劑非溶劑凝膠浴中溶劑與非溶劑交換壓濾，脫泡成膜非對稱多孔膜成孔劑4）浸漬沉淀法（L-S法）聚合物鑄膜液溶劑非溶劑凝膠浴中壓濾125）熱致相分離法（TIPs法）半結晶，結晶聚合物鑄膜液（均相溶液）高沸點小分子化合物溶劑萃取冷卻聚合物結晶部分稀釋劑被截留在球晶內部非對稱多孔膜高溫，T>Tm5）熱致相分離法（TIPs法）半結晶，結晶聚合物鑄膜液高沸點132.2.2相轉化法制膜工藝流程相轉化法式目前采用最多的制膜方法之一，其中大部分工業化的相轉化法制膜工藝為浸漬凝膠法（L-S法）。1)L-S法制平板膜工藝流程2.2.2相轉化法制膜工藝流程142)L-S法制中空纖維膜工藝流程2)L-S法制中空纖維膜工藝流程153)L-S法制備管式膜工藝流程3)L-S法制備管式膜工藝流程162.2.3復合膜的制備復合膜是以微孔膜或超濾膜作為基膜，在其表面復合一厚度僅為0.1-0.25μm的致密均質膜作為分離皮層，使得膜選擇性有較大的增加，而滲透通量不至于下降很多。復合膜的基膜可通過相轉化等方法制備。皮層可通過層壓法、動力成膜、浸涂、噴涂旋轉涂覆、界面聚合原位聚合、等離子聚合、接枝、等離子體氣相沉積法，水熱成膜法等形成。界面聚合：界面聚合法制備復合膜是利用兩種反應活性很高的單體在兩個互不相溶的溶劑界面處發生聚合反應,從而在多孔支撐體上形成一很薄的致密層。2.2.3復合膜的制備17界面聚合法制備復合膜的示意圖界面聚合法制備復合膜的示意圖182.3膜組件的選擇常用的膜組件的性能比較比較項目管式板框式卷式中空纖維膜組件傳質系數k*10^6/(m/s)1491611填充密度/m2/m330~32830~500200~1000500~30000料液流速/[m3/(m2·s)]1~50.25~0.50.25~0.50.005料液側壓降/Mpa0.2~0.30.3~0.60.3~0.60.01~0.03抗污染優好中差易清洗優好中差膜更換方式膜或組件膜組件組件組件結構簡單非常復雜復雜復雜膜更換成本中低較高較高對水質要求低低較高高料液預處理/μm不需要10~2510~255~10配套泵容量大中小小工程放大易難中中相對價格高高低低適用領域化工、環保、生化生物制藥、食品、化工海水淡化、純水制備生化制藥，酶制劑濃縮2.3膜組件的選擇常用的膜組件的性能比較比較項目管式板19注：代表很合適；代表合適；代表不合適不同膜過程適用的膜組件膜過程管式卷式中空纖維板框式毛細管皺褶式反滲透納濾超濾微濾負壓膜慮注：代表很合適；代表合適；20基本性質：孔隙率高，35%~90%，一般高達107~1011個/cm2，孔徑大，一般為0.1~10μm，被截留范圍0.03~15μm及以上，孔徑呈正態分布，能夠實現對特定粒徑物質的正對性過濾，對有效成分吸附小，料液中的有效成分損失小，過濾差小。制備方法：相轉化法；燒結法；雙向拉伸法；溶出法。微濾過程的兩種操作方式：3、微濾MF（microfiltration）基本性質：孔隙率高，35%~90%，一般高達107~101121膜分離技術基本知識教材課件22高分子微濾膜材料：

主要有：纖維素類，聚砜類，聚酰胺類，聚烯烴，聚酯類，含氟類等。已用于微孔膜的高分子材料有纖維素、聚碳酸酯、聚酰胺、聚砜、聚醚砜、聚酰亞胺聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯等。幾種主要膜材料的基本性能膜材料pH范圍耐溫性能/℃耐氯性能耐溶劑性能膜組件醋酸纖維素3.5~7.075良好差平板、管式聚砜1~13150良好中平板、管式、中空纖維芳香聚酰胺7~12100差中平板、管式、中空纖維聚丙烯晴2~1250中中平板、管式、中空纖維聚氯乙烯2~1240中中平板、管式、中空纖維聚四氟乙烯0~14260優異優異平板、中空纖維聚丙烯0~14200優異優異平板、中空纖維聚酯0~14130優異優異平板再生纖維3.5~7.035良好好平板、管式聚砜酰胺2~10125較差好平板高分子微濾膜材料：幾種主要膜材料的基本性能膜材料pH范圍耐溫23按孔徑分類微濾膜的用途孔徑/μm用途舉例3.0~8.0溶劑，藥劑，潤滑油等的澄清過濾，1.0μm一下微濾的預過濾0.8~1.0酒，啤酒，糖液，碳酸飲料中的酵母核霉菌的去除一般的澄清過濾，空氣凈化0.4~0.6澄清過濾，細菌截留，石棉纖維捕集，微粒子定量測定0.2細菌的完全捕集，過濾，血漿分離0.08~0.1病毒的過濾，超純水的最終過濾，人工肺、血漿凈化0.03~0.05病毒過濾，高相對分子質量蛋白質的過濾，無熱源水制造按孔徑分類微濾膜的用途孔徑/μm用途舉例3.0~8.0溶劑，24微濾過程的主要應用領域應用領域用途舉例生活用水飲用水生產中顆粒和細菌的去除等化學工業水，溶劑，酸，堿等各種化學用品的過濾澄清，含油污水的分離，乳液過濾，高粘度聚合物紡絲溶液的過濾，涂料中的雜質過濾等石油機械各種油品，如燃料油，潤滑油，切削油的過濾澄清，發酵產品和菌體，油水分離生物化工發酵過程中去除雜菌，菌體濃縮分離，類菌質體的去除等電子行業超純水的制造，半導體制造中各種藥劑和氣體的精制，過濾，潔凈室用的空氣凈化，光盤制造用藥和藥劑的精制等醫療、醫藥無熱源純凈水的制造，輸液，注射液，眼藥水的除菌，血液過濾，血漿分離，血清，組織培養等其他生物制劑的過濾除菌，原料藥，中間體，化工原料，中藥提取液等澄清，除菌過濾，制藥廢水處理食品工業酒、啤酒、碳酸飲料中酵母核霉菌的去除，糖液的澄清、過濾，果汁、果酒澄清、除菌過濾，明膠的澄清，葡萄糖澄清，白啤酒除菌，牛奶脫脂等水處理水中懸浮物，微小粒子核細菌的去除，印染廢水的脫色等。冶金冶金廢水的處理微濾過程的主要應用領域應用領域用途舉例生活用水飲用水生產中顆254、超濾UF（ultrafiltration）基本性質：超濾膜孔徑范圍1~50nm，篩分機理，能夠截留的物質大小為10~100nm，已經達到分子級別，操作壓力低，0.1~0.5MPa，膜通量比微濾小很多，多為非對稱膜。在常溫無相變的溫和條件下進行密閉操作，能耗非常低，由于溶液中大分子物質的擴散系數小，超濾過程容易產生濃差極化現象。超濾膜材料：1、纖維素類：再生纖維素，二醋酸纖維素，三醋酸纖維素，混合纖維素等2、聚烯烴類：聚氯乙烯，聚丙烯晴3、聚砜類：聚砜，聚醚砜，磺化聚砜，聚苯砜和聚芳砜4、聚酰胺類：聚砜酰胺，芳香族聚酰胺，芳香聚酰胺酰肼，聚酰亞胺，聚醚酰胺等5、含氟聚合物：聚偏二氟乙烯，聚四氟乙烯。4、超濾UF（ultrafiltration）基本性質：超濾26超濾膜的制備：1、相轉化法：溶劑蒸發凝膠法，吸入蒸氣凝膠法，控制蒸發凝膠法，浸漬沉淀法，熱致相分離。2、核徑跡刻蝕法：制備孔徑一般為0.02~10μm，大小均一的柱狀空，孔隙率一般為10%。3、溶出法：在制膜基材中加入可溶出的高分子材料或其他可溶出的物質，成膜后將添加劑溶出則得到超孔膜。利用這種方法可以得到不同孔徑的膜，最小孔徑可以達到0.005μm，但是得到的膜孔徑分布較寬，孔隙率較小。常用超濾膜組件的特征組件類型裝填密度/(m2/m3)原料流速/(m/s)容納體積就地清洗情況投資費用板框式3000.3~1一般差高管式6010~25高好高中空纖維12001~2.5非常低中等低卷式6000.5~1低差最低超濾膜的制備：常用超濾膜組件的特征組件類型裝填密度/(m2/27超濾過程的主要應用領域應用領域用途舉例生活用水應用水生產中濁度和微生物的去除等化工行業水溶性聚合物的濃縮，苯乙烯、丁二烯、PVC等乳膠、染料的回收等石油、機械各種油品，如燃料油、潤滑油、切削油的過濾澄清生物化工蛋白、酶制劑、抗生素的分離、精制，發酵產品的分離精制，牛血的分離等電子行業超純水的制造，半導體制造中各種藥劑和氣體的精制、過濾，潔凈室用的空氣凈化，光盤制造用藥和藥劑的精制醫療、醫藥輸液用水生產，抗生素、干擾素的提純精制，用于疫苗、病毒、蛋白質、激素、多糖等的濃縮、分離、精制，人工血液的制造，熱源去除，腹水濃縮，中草藥的精制分離食品工業乳清蛋白質的回收，干酪制造，脫脂牛奶的濃縮，酒的澄清、除菌和催熟，醬油、醋的除菌、澄清和脫色，果汁的澄清，明膠濃縮，糖汁和糖液的回收，土豆淀粉和蛋白的回收等水處理水中懸浮物、微小粒子和細菌的去除，印染廢水的脫色，汽車、儀表工業的涂漆廢水處理等冶金乳膠的回收，微量油的去除，皮革廢水中鉻的回收，冶金廢水的處理超濾過程的主要應用領域應用領域用途舉例生活用水應用水生產中濁285、納濾NF（nanofiltration）基本性質：1、是一種介于超濾核反滲透之間的膜過程，其孔徑在1nm左右。2、納濾過程通常在常溫下進行，無相變和化學反應，不破壞生物活性，適合于熱敏物質的分離、濃縮、純化。3、納濾分離精度介于反滲透核超濾之間，特別適宜截留分子大小在1nm以上的物質，一般認為納濾的截留分子質量為200~1000，能夠截留相對分子質量大于200的有機小分子，實現高相對分子質量與低相對分子質量有機物分離，有機物與無機物分離和濃縮。4、驅動力為壓力差，不可逆過程。推動力一般在0.5~2.0MPa，與反滲透相比，其操作壓力更低，因此納濾又被稱作“低壓反滲透”或“疏松反滲透”。5、納濾膜大多為電荷膜，由于電荷效應，對離子具有選擇性，即使在較低的操作壓力下仍然對二價和多價離子有較高的截留率，對一價離子的截留率較低。6、納濾大多是復合膜，除了CA、CTA納濾膜外，分離層核支撐層化學組成不同。5、納濾NF（nanofiltration）基本性質：29納濾膜材料：1、纖維素類：主要有CA398及三醋酸纖維素（CTA）。三醋酸纖維素（CTA）具有較好的力學強度核優異的生物降解性，熱穩定性高。將CA同CTA共混采用相轉化法可得到性能優良的納濾膜。2、聚砜類：包括聚砜（PSF）、聚醚砜（PES）、磺化聚砜（SPS）、磺化聚醚砜（SPES）、聚苯砜（PPS）和聚芳酯等。聚砜結構上的S原子與苯環結構成共軛體系，熱穩定性核化學穩定性優異，聚砜是超濾膜核微濾膜的主要膜材料，也可以用于納濾膜，作為支撐膜材料用。3、聚酰胺類：主要包括芳香族聚酰胺（PA）、聚哌嗪酰胺（PIP）等復合納濾膜的皮層結構通常是通過界面聚合的方法形成的聚酰胺類聚合物，荷電基團為帶負電子的磺酸根及羧酸根，因此形成的是荷電型納濾膜。此外，芳香聚酰胺酰肼、芳香聚酰肼、芳香聚酰胺（PI）、聚酰亞胺（PI，Kapton）、聚醚酰胺（PEI）等結構中都有酰胺基，都是很好的納濾膜材料。4、聚乙烯醇縮合物：主要包括聚乙烯醇與多元酸或多醛的縮合物，是復合型納濾膜皮層的材料納濾膜材料：30納濾膜的制備：1、轉化法（1）超濾膜轉化法：納濾膜的表層較超濾膜致密，調節制膜工藝，先制得較小孔徑的超濾膜，然后進行熱處理、荷電化后處理使膜表面致密化，而得到具有納米級表層孔的納濾膜。（2）反滲透膜轉化法：納濾膜的表層較反滲透膜疏松，在反滲透膜制膜工藝基礎上，調整有利于膜表面疏松化的工藝條件，如鑄膜液中添加劑的選擇，各成分的比例及濃度等，使表層疏松化制得納濾膜。2、共混法：將兩種或兩種以上的高聚物進行液相共混，在相轉化成膜時，由于它們之間以及鑄膜液中溶劑與添加劑的相容性差異，影響膜表面孔徑大小及分布。通過合理調節鑄膜液中各組分的相容性差異及工藝條件對相容性的影響，制備具有納米級表層孔徑的合金納濾膜。3、復合法(品種最多，產量最大的方法)：在微孔基膜上復合上一層具有納米級孔徑的超薄表層超薄表層制備及復合（1）涂敷法：將鑄膜液直接刮到基膜上，或借助外力將鑄膜液輕輕壓入基膜的大孔中，再利用相轉化法成膜（2）界面聚合法(目前主要制備方法)：用微孔基膜吸收溶有單體或預聚體的水溶液，瀝干多余鑄膜液后，再與溶有另一單體或預聚體的油相（如環己烷）接觸一定時間，反應物就在兩相界面處反應成膜。（3）化學蒸氣沉淀法先將一化合物（如硅烷）在高溫下變成能與基膜（如微孔Al2O3基膜）反應的化學蒸氣，再與基膜反應使孔徑縮小成納米級而形成納濾膜。納濾膜的制備：31納濾過程的主要應用領域應用領域用途舉例水質凈化、軟化飲用水、工業用水中有機物和硬度的去除，同時去除懸浮物和濁度等化工行業除草劑、農藥、色素、燃料等脫鹽、濃縮等生物乳糖、葡萄糖、麥芽糖的脫鹽、分離、精制電子工業高純水的制備醫療、醫藥維生素B12、抗生素、多肽和氨基酸等的分離、純化食品行業大豆乳清排放水中低聚糖的回收，蔬菜果汁的濃縮，奶酪乳清中乳酸的回收，水產加工過程中蛋白質和氨基酸的分離，乳清脫鹽，食品脫色等水處理重金屬廢水處理冶金乳膠的回收，微量油的去除，皮革廢水中鉻的回收，冶金廢水處理納濾過程的主要應用領域應用領域用途舉例水質凈化、軟化飲用水、326、反滲透RO(reverseosmosis)基本性質：滲透的逆過程，以壓力差作為推動力，利用反滲透膜只能透過水分子（或溶劑）而截留離子或小分子物質的特點，進行液體混合分離。由于反滲透膜非常致密，孔徑在0.1nm左右（相當于大腸桿菌的1/6000，病毒的1/3000）因此能有有效的去除水中溶解的鹽類、小分子有機物、膠體、微生物、細菌、病毒等。（1）分離過程不需加熱，無相變和化學反應，不破壞生物活性，適用于熱敏物質的分離、濃縮、純化（2）低能耗，設備體積小，操作簡單，適應性強，應用范圍廣等，已成為水處理的重要手段之一。（3）分離精度高，被截留組分大小為0.1~1nm，除此之外，可以全部截留懸浮物，溶解物和膠體等，廣泛應用于海水及苦咸水淡化、家庭飲用水及工業純水制造等。（4）以壓力為驅動力的不可逆過程，推動力一般為1.5~10.5MPa。由于反滲透過程在高壓下運轉，因此必須配備高壓泵和耐高壓的管路。（5）為延長膜的使用壽命，反滲透膜裝置要求進水要達到一定的指標才能正常運轉，因此原水在進反滲透組件之前要采用一定的預處理措施，還要定期的對膜進行清洗，以清除污垢。（6）反滲透膜除了CA、CTA反滲透膜外大多數是復合膜。分離層和支撐層化學組成不同。6、反滲透RO(reverseosmosis)基本性質：33反滲透膜的分類：高壓反滲透膜，中低壓反滲透膜，超低壓反滲透膜。

高壓反滲透膜：操作壓力2.8~4.2MPa，主要用于海水淡化，三醋酸纖維素中空纖維反滲透膜、直鏈全芳族聚酰胺中空纖維膜、交聯全芳族聚酰胺卷式復合膜、芳基—烷基聚醚脲卷式復合膜、交聯聚醚復合膜都屬于此類。

中低壓反滲透膜：操作壓力1.4~2.0MPa。低壓反滲透膜多為復合膜，其皮層材質為芳香聚酰胺、聚乙烯醇等，主要用于低含鹽量的苦咸水脫鹽，電子、制藥工業的高純水生產，食品工業廢水的處理，飲料用水的生產等，如NTR—739HR、BW—30、SU—700等都屬于此類。

超低壓反滲透膜：又稱為疏松反滲透膜，是納濾膜的一種，操作壓力在1.5MPa一下。反滲透膜的分類：34反滲透膜材料：主要的反滲透膜材料有醋酸纖維素類、芳香聚酰胺類和聚哌嗪酰胺類。

醋酸纖維素反滲透膜為非對稱膜，盡管在耐堿性、耐細菌性、產水量等方面不如聚酰胺膜，但因其具有優良的耐氯性、耐污染性至今仍在使用。

芳香族聚酰胺可分為線性芳香族聚酰胺與交聯芳香族聚酰胺，前者為非對稱膜，后者為復合膜。這類膜因具有高交聯密度和高親水性的特點，以及優良的脫鹽率、產水量、耐氧化性、有機物去除率和二氧化硅去除率等優點，可用于對去除溶質性能要求高的超純水制造、海水淡化等方面。

聚哌嗪酰胺類可分為線性聚哌嗪酰胺膜與交聯聚哌嗪酰胺膜，后者已有產品上市。該膜具有產水量大、耐氯、耐過氧化氫的特點，可用于對脫鹽性能要求高的凈水處理和食品等方面。反滲透膜材料：35反滲透膜的制備

轉化法：通過涂覆、化學改性、界面聚合等方法使微孔膜表面致密化可制得反滲透膜。涂覆和界面聚合轉化法又稱為復合法。

相轉化法：通過調節鑄膜液組成，然后浸入非溶劑凝膠浴中凝膠固化，值得的反滲透膜具有非對稱的結構。一般鑄膜液中聚合物濃度在25%左右，用于熔融紡絲制備中空纖維膜時，聚合物濃度則可以高達35%，制備超濾膜時，鑄膜液中聚合物濃度卻只有15%~20%左右，相轉化法所采用的聚合物可以是一種聚合物，也可以是集中聚合物的混合物。

復合法：相轉化法制備的反滲透膜皮層厚度為0.1~1μm致密層，很難制備厚度為0.1μm左右的超薄皮層，而且相轉化法制備的反滲透膜皮層下的多孔支撐體容易高壓下被壓密，導致致密層厚度增加，致密皮層越厚，膜的通量越低。復合膜超薄脫鹽層一般可通過層壓法、涂覆、界面聚合、原位聚合、等離子聚合、化學交聯、等離子氣相沉積等方法制備。復合膜的基膜可通過相轉化等方法制備，要求有一定大小的孔徑及分布，有良好的耐壓密性能和物化穩定性，有時為了提高膜的強度，還在基膜之下用無紡布進行支撐，這類無紡布常為聚酯等材料。反滲透膜的制備36反滲透膜的用途：一、海水脫鹽反滲透裝置已成功地應用于海水脫鹽，并達到飲用級的質量。但海水脫鹽成本較高，目前主要用于特別缺水的中東產油國。用RO進行海水淡化時，因海水含鹽量較高，除特殊高脫鹽膜以外，一般均需要采用二級RO系統脫鹽。海水經Cl2殺菌、FeCl3凝聚處理及雙層過濾器過濾后，調節pH值至6左右。對耐氯性能差的膜組件，在進RO裝置之前還需用活性炭脫氯，或用NaHSO3進行還原處理。目前，在天津、山東長島以及浙江等地已經建立了反滲透海水淡化示范工程，取得了良好的效果。二、苦咸水淡化苦咸水含鹽量一般比海水低很多，通常是指含鹽量在1500～5000mg/L的天然水、地表水和自流井水，在世界許多干燥貧瘠、水源匱乏的地區，苦咸水通常是可利用水的主要部分。反滲透膜法處理苦咸水發展迅速，已用于向居民區提供飲用水。在美國衣阿華州的Greenfield以及佛羅里達州的RotondaWest，反滲透膜法苦咸水淡化已經得到了應用，成本也較低。據調查，1990年海水淡化為總造水量的10%～20%，而苦咸水、廢水處理占80%以上。因此，研究、開發苦咸水淡化用膜及其組件，特別是低壓、高通量膜的開發是反滲透的研究方向之一。反滲透膜的用途：37三、超純水生產反滲透膜分離技術已被普遍用于電子工業純水及醫藥工業無菌純水等超純水制備系統。采用反滲透膜裝置可有效地去除水中的小分子有機物、可溶性鹽類，可有效地控制水的硬度。半導體電子工業所用的高純水，以往主要是采用化學凝集、過濾、離子交換等制備方法，這些方法的最大缺點是流程復雜，再生離子交換樹脂的酸堿用量大，成本高。隨著電子工業的發展，對生產中所用純水水質提出了更高的要求。由膜技術與離子交換法組合過程所生產的純水中雜質的含量已接近理論純水值。目前，美國電子工業已有90%以上采用了反滲透和離子交換相結合的裝置。據報道，在原水進入離子交換系統以前，先通過反滲透裝置進行預處理，可節約成本20%～50%。四、工業污水的處理工業污水是水、化學藥品以及能量的混合物，污水的各個組分可視作污染物，同時，也可視作資源，其所含組分常常具有可利用價值，因此工業污水的處理要在考慮降低排放量的同時，要考慮資源的重復利用。在工業污水的處理過程中，不但可以回收有價值的物料，如鎳、鉻及氰化物，而且同時也解決了污水排放的問題。三、超純水生產381.電鍍行業污水在電鍍行業中，一般都排放含有大量有害重金屬離子的廢水。由于反滲透膜對高價金屬離子具有良好的去除效果，而且重金屬的價數越高越容易分離。所以，它不僅可以回收廢液中幾乎全部的重金屬，而且還可以將回收水再利用。因而，采用反滲透法處理電鍍廢水是比較經濟的，具有廣闊的應用前景。2.電廠污水燃煤電廠從鍋爐到渦輪機環路所需的水質要求各不相同，用量最大的是用于冷卻循環的中等水質的水；冷卻塔的排放污水是電廠最大量的污水，采用反滲透膜法處理冷卻塔污水，在將處理過的不同水質的水用于循環系統，可大大降低能耗、節約資源。3.在紙漿及造紙工業反滲透裝置可以在造紙工業中用于處理大量廢水，降低造紙廠排放水的色度、生化耗氧量以及其它有害雜質，并使部分水得以循環利用。在處理污水的同時，還可以提取了有用的物質。4.放射性廢水的濃縮原子能發電站的廢水特點是水量大、放射性密度低。反滲透膜分離技術很適合處理這種廢水，而且金屬鹽類是否具有放射性對分離率沒有影響。另外，核電站加壓水反應堆操作中的蒸汽發生器的排污經反滲透裝置處理后，其排污量可以減少10倍以上。1.電鍍行業污水39五、食品工業用水1.奶制品加工采用反滲透與超濾相結合的辦法可對分出奶酪后的乳漿進行加工，將其中所含的溶質進行分離，得到主要含有蛋白質、乳糖以及乳酸的濃縮組分，同時對含鹽乳清進行脫鹽處理，減少了環境污染。StaufferChemical公司采用這種超濾與反滲透相結合技術，回收乳清蛋白的年處理量已達27萬噸的規模。2.果汁和蔬菜汁加工采用蒸發法濃縮果汁會造成各種揮發性醇、醛和酯的損失，造成濃縮汁的質量降低，采用反滲透膜裝置可在常溫下對果汁及蔬菜汁進行濃縮加工，可保持原有營養成分和口味特性，六、油水乳液的分離在金屬加工中，要用油水乳液潤滑及冷卻工具及工作臺。采用超濾與反滲透結合的方法處理廢油水乳液時，將超濾的透過水再經反滲透作深度處理，這樣不僅使排放水達標，還可以得到濃縮的油相。油相既可以焚燒掉也可以經進一步精練制得可以回用的油，既減小了環境污染，又提高了材料的利用率。五、食品工業用水40膜性能指標膜性能指標主要包括分離特性和物化特性。分離特性一般用分離效率、滲透通量等描述。膜物化特性包括膜的形態、膜的平均孔徑、孔隙率、膜厚、承壓性、耐酸堿性能、耐溫性能、抗氧化性能、耐生物和化學腐蝕性、力學性能、毒性、親水性和疏水性等。膜性能指標膜性能指標主要包括分離特性和物化特性。分離特性一般41表征膜性能的參數截斷分子量、水通量、孔的特征、pH適用范圍、抗壓能力、對熱和溶劑的穩定性等。制造商通常提供這些數據，表征膜性能的參數截斷分子量、42

1.截留率和截斷分子量膜對溶質的截留能力以截留率R（rejection）來表示，其定義為R＝1－Cp／Cb１７－１式中Cp和