致  谢 20

1  引言

1。1  膜分离技术

膜分离技术作为一门新型的高效分离、浓缩、提纯及净化技术[1]，由于其省能、高效、简单、造价低、易于操作，可代替传统的分离技术，所以被公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前景的高技术之一[2]。由于膜分离是在常温环境下操作，没有发生相变，最适宜对热敏性物质和生物活性物质的分离与浓缩，因此与蒸发、萃取或离子交换等传统分离方法相比，更加高效节能环保，目前已在食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域得到广泛应用。我们根据孔径大小可以将膜分为：微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）、反渗透膜（RO）等[3]。其中，超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一，它的发展也尤为迅速，已成为新型化工单元操作之一。

1。1。1  超滤膜分离

超滤膜分离是以压力为驱动力，利用机械筛分的原理选择性地从溶液中分离出大粒子溶质的分离过程[4]。其原理如图1-1所示，即以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。

超滤膜分离技术与传统方法相比，具有以下优点[5]：分离过程无相变、能耗低；无需添加化学试剂，有利于环境保护和安全生产；系统回收率高，所得产品品质优良，可实现物料的高效分离、纯化及高倍数浓缩；选择适宜的膜材料可获得较高的分离选择性；分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护，可实现连续化、自动化操作。

图1-1 超滤膜分离技术基本原理图

1。1。2  超滤膜的成膜材料

在膜分离过程中，选择适宜的膜材料不仅能优化其分离性能，同时也可避免过滤液对膜的腐蚀所引起膜的破损脱落，从而达到理想的分离纯化效果。目前，根据超滤膜的性能，超滤膜的材料可分为高分子材料和无机材料两大类[6]。无机材料中陶瓷膜应用较多，但由于出水口感和清洗困难等问题，市面上家用净水器采用的膜大多还是高分子材料。超滤膜成膜材料如表1-1所示。

表1-1 超滤膜材料分类

类   别 举   例 特    性

高分子

材料 纤维素酯类 二醋酸纤维素（CA）、三醋酸纤维素（CTA）、混合纤维素（CA-CN）等 材料原料广泛，价格低廉，亲水性好，膜孔性好。但其耐酸碱性能差，也不适用于酮类、酯类和有机溶剂。

聚砜类 聚砜（PS）、磺化聚砜（SPS）、聚醚砜（PES）等 耐高温，机械强度较好，具有良好的化学稳定性，耐酸碱性好，透水性能较好，生物融合性能好。

聚烯烃类 聚丙烯（PP） 本身为亲水性材料，易于成膜，制膜成本低，但强度低，脆性大，耐酸碱程度较弱。

聚丙烯腈（PAN） 材料价格低，制膜过程环保，低耗，耐酸碱性很好，耐有机溶剂。源Q于W优H尔J论K文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ75201.,8766