膜过滤技术的基础知识

在说膜过滤的基础知识之前，我们首先看看，我们经常接触到的膜应用的例子——净水机广告：

我们举的这个例子，并非说它产品质量好，性价比高，而是大家能够耳熟能详罢了。膜过滤技术，说白了，主要还是物理过滤，所以从原理上来说，也没什么神奇的，只不过大家肉眼所见的类似篮式过滤器的这种物理过滤，好理解而已。

只不过，类似肉眼可见的过滤，属于颗粒过滤，而膜过滤已经到了分子级别，它们是通过Molecular Weight Cut-off (MWCO，截留分子量) 来分级表述膜孔径的。MWCO越小，膜孔径越细。其一般以amu (Dalton，道尔顿)为单位，MWCO为100的膜意味着它可以截留分子量为100（> 90％）的分子。

而膜过滤，主要分四种：微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤(NF)、反渗透(RO)

膜过滤之所以还这么神奇，一个是肉眼不可见，变成了很多神棍的法宝；另外一个是，工业物料的成分本身就比较复杂，膜的种类繁多，选择并应用好膜，对于降低生产成本，提高产品质量等，还是要深究的。下面，以某公司的产品为例：

上图中的这些膜孔径某个意义来说，相差并不大，但是截留效果差异却很大，氯化钠截留率从0到40%，二价盐从50%到99%，但其膜通量Flux却相差很大（其中1GFD = 1.66 L/m2/hr）。以我们曾经经历的某个项目为例，物质相对复杂，分级分离过程经历了微滤--超滤--纳滤--一级反渗透--二级反渗透，过滤面积达20km2。

虽然，膜过滤也是物理过滤，但是绝大多数情况下它是属于错流（cross-flow）过滤，而不像篮式过滤或者板框过滤一样属于死端（Dead-end）过滤。

而膜过滤的制品里面，又主要分为3种类型：中空纤维膜、卷式膜和管式膜。

中空纤维膜，应用领域包括市政水和废水处理，工业生物技术以及食品和饮料生产。但是国内见的比较多的是将其用于污水处理领域，这其中也包括了MBR膜。

卷式膜，应用领域相当广泛，基本涵盖了生物技术、乳制品、食品和制药行业，用于澄清、浓缩和纯化有价值的成分。koch提供了200多种螺旋卷式膜，具有完整的孔径范围系列（包括了反渗透、纳滤、超滤和微滤）。

管式膜，这其中就包括了陶瓷膜等产品，这个也是我们早在十多年前刚开始接触的膜产品，它除了在水和废水处理方面的应用外，陶瓷膜还适用于糖、明胶、发酵液的澄清，食用油的回收，牛奶和其它食品的除菌，化学品回收，纺织、制浆和造纸、汽车和其它一般性工业的预过滤等。

这三种膜产品的原理结构图整理如下，参照着给各位看看：

从上面的信息看来，选用好合适的膜来过滤，首先的问题是对物料的充分认识，其次是对膜的种类、型式以及各种相关技术参数又充分的概念，最好有专业的膜设备厂家参与试验，以便于选择到合适的膜过滤设备。因为，作为使用方而言，膜的款式太多了，下面是SUEZ的某个NF的一个系列里面的部分产品，可见一般：

话说回头，既然要评定一个设备的优劣，除了要对设备的所有部分有充分的认识，考虑他们的主体选型正确与否，考虑他们的流程是否错漏，考虑他们的附属设备是否足够，等等。毕竟，这才是作为工程技术狗站得住脚，说得上话的东西。

注：上面关于过滤器的知识，我们也只能简单说个一二，我们希望，大家可以系统的看看过滤器方面的经典书籍和系统总结，比如《过滤器和过滤手册(第6版)》或者《膜技术和应用（第2版）》等等。

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