1 引言

1。1  膜分离技术的原理、优点及应用

1。1。1  膜分离技术的原理源C于H优J尔W论R文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ752-018766

超滤膜分离技术基本的原理如图1-1所示。膜是一种具有选择透过性质的介质，通常利用外界能量，如压能、电能，和浓度差或化学位差来对一些混合物中的组分进行分离和提纯。特别是对一些性质相似、同分异构体、生物物质等难以利用蒸馏、萃取、蒸发、吸附等传统分离技术获得想要的分离效果时，膜分离就显得更加高效合适。

图1-1 超滤膜分离技术基本原理图

1。1。2  膜分离技术的优点及应用

膜分离技术的优异性能主要包括以下几个方面，（1）能量消耗低：膜的分离过程是物理状态的变化，只需室温下就可以进行。（2）操作简单：膜分离系统的实验装置模块化，组装较方便。（3）分离效果好：膜分离对于特定的待分离混合物具有很好的选择透过性。（4）环境友好：膜分离过程中基本上不添加污染类的化学试剂，也没有自身的污染问题。

膜分离技术主要有以下几种应用，（1）在化工及石油工业中的应用：反渗透、超滤、微滤、电渗的装置设计已经比较成熟，在化工和石油领域已被开发应用，是膜分离技术大规模应用到市场的主要方式。（2）在食品工业中的应用：从啤酒的无菌过滤和乳品加工，到逐渐用于果汁、饮料加工和酒精类精制。膜分离技术可以用来分离加工的果汁有很多，如胡萝卜汁、猕猴桃汁[1]、西瓜汁[2]、椰汁[3]、红茶等。（3）海水和苦盐水淡化：反渗透膜法应用于淡化海水因为此法过程中能耗低，此法是目前海水淡化和苦咸水脱盐最经济的技术之一。Tan等[4]考察膜的构成受到盐离子的不同影响。结果表明，分子筛膜的截留率随着盐离子数量和种类的增加，也有所增加。（4）膜分离技术在生物技术中的应用：膜分离技术将在现代生物技术发展中扮演越来越重要的角色[5]，并且有望取代现有成分分离技术。

1。2  超滤膜的成膜材料

目前，超滤膜的成膜材料主要是无机材料和有机高分子材料两大类。高分子有机材料的分类如表1-1所示。

表1-1 高分子有机材料的分类

类   别 举   例 特    性论文网

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 易成型，机械强度好，热稳定性好，耐化学性能也较好。

聚烯烃类 聚丙烯（PP）和聚丙烯腈（PAN） 机械强度和耐化学性能较好。

氟材料 聚偏氟乙烯（PVDF）和聚四氟乙烯（PTFE） 优良的机械强度和耐高温、耐侵蚀性能，可在强酸、强碱和多种有机溶剂条件下使用，但成本较高。

聚偏氟乙烯（PVDF），重复单元-[-CH2-CF2-]-，是一种白色粉末状半结晶性聚合物。因为PVDF具有优良的耐化学腐蚀性、耐高温色变性和耐氧化性，还具有柔韧性、耐磨性、很高的耐冲击性强度，同时能溶解于少数强极性有机溶剂。所以应用十分广泛，目前在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域被大量生产利用。于冰等[6]使用聚偏氟乙烯超滤膜对含油废水进行处理，结果表明，该工艺对含油污染物有很好的去除效果。崔振宇等[7]曾使用无机添加剂，将其与PVDF共混，进行油水分离实验。表明PVDF超滤膜在油水分离领域也有广阔的应用前景。