濾膜

膜分離技術是利用流體中各組分對膜的滲透速率的差別而實現組分分離的過程。依靠膜的選擇透過性的特點，小分子物質能夠自由通過半透膜，對於大分子物質，選擇性膜不對其有透過性而被截留下來，從而完成對多組分中的物質進行分離、提純、濃縮的目的。

根據傳質驅動力的不同，膜分離方式分為微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、透析和滲透。其中微濾、超濾、納濾及反滲透的推動力為壓力差，但壓力差的大小不同，其中反滲透所需的壓力差最大，其次為納濾、超濾，所需壓力差最小的為微濾；電滲析、透析和滲透的推動力依次為電位差、濃度差、化學位差。當前在工業領域中最為常用的膜分離技術為微濾、超濾、納濾、反滲透及電滲析。

水體透過膜流速不大，因此為通過需要的水量，膜裝置的單體面積要大，要在一個小的空間內裝入很多根的膜細管。另外，厚度100um以下的薄膜因承受高壓，還必須有耐壓能力，為此應設法制造各種耐強壓的膜。一般膜的型式有板框式、螺旋式、橋式、管式及中空纖維式五種。板框式的膜應使用多孔質的材料，螺旋式和橋式的膜與板框式的相同。螺旋式的為卷狀，橋式的為在摺疊成小的體積中塞入大面積的膜。管式膜也需有多孔質的材料，原水從管的內側通過，滲透水流出管外的為內壓式膜，這種客用得很普遍，也有外壓管式的。中空系統外徑為幾百um，系統內包有多數纖維細管，因為纖維管細小，沒有必要特別用強度高的纖維管，膜本身就足以抵抗給予的壓力，中空纖維系統有原水從中空系統內側通過的內壓式，及從外部加壓的外壓式兩種。

使用過濾膜裝置不需凝絮化學處理，也不需蒸發分離作用，只需要壓力使水中固液分離，這是過濾膜處理的一大特點。

在MF、UF、NF及RO之中，除海水淡化應用RO以外，RO尚無使用之處。RO幾乎將鹽類全部除掉，處理後水成了一切鹽類都沒有的純水，甚至比蒸餾水還純，這樣的水當然不能做飲用水使用。如果採用就得要加對人體健康有益的鹽類，要達到這種要求，尚無條件做到。NF對鹽類的去除僅次於RO，但去除率也很高，一般作為軟水應用，對作飲用水由於上述原因也不宜採用。從而，用於淨水處理的膜應為MF和UF膜。用這樣的膜主要能將膠體和浮游生物等除去，能將不溶性的鐵和錳除去，及能將菌類除去。但為了避免細菌在清水池內不再重生，不能省掉滅菌處理程序。考慮到UF去除物質的分子量程度，它沒有能力將臭氧物質和三滷乙烯等有機溶劑除去，這些溶劑會在膜面上形成一層薄膜，這些薄膜今後可能有辦法除掉，可在以後列題研究。在膜的型式上，外壓中空系統或管型等膜適於採用。如果採用外壓式膜，可將通過沉砂池的原水，直接與膜連接處理。直接接到板框式和螺旋式的膜的原水，為了使膜孔不被閉塞，在流入膜以前，應將原水中浮游物質除去。

淨水廠常規處理程序為凝聚、沉澱、過濾，膜分離水廠在原水符合過濾膜處理條件下，處理程序簡單，只需過濾膜裝置處理即可(在原水水質惡化時，尚需增加常規處理或增加微篩網處理)。在能量消耗上，使用過濾膜全量濾過方式，由於通過過濾膜使壓力提高，原水泵尚需在增強壓力上考慮。

從過去使用膜的經驗看，飲用水使用的原水(河水、水庫水和富營養的湖泊水)，用不加混凝劑的MF膜處理，和用混凝劑的凝聚、沉澱、過濾的常規處理相比，前者與後者所處理後水的水質相當或超過。

採用膜分離技術只為供應原水提供必要的操作壓力，並只需要運行一個較長時間才沖洗濾膜，別無其他工序。當前凝聚、沉澱、過濾淨水處理則工序繁多，在投藥上尚不能設定投加率。在這樣情況下操縱膜裝置很容易使其自動化，做到無人管理，而常規處理做到自動化則不容易。

採用過濾膜水廠，膜裝置佔地面積小，很容易將同等產水量的常規處理所佔廠地面積降低一半。剩餘地方可設活性炭處理裝置。由於過濾膜水廠可以無人化，職工居住的建築物和配套設施都可削減。

當前過濾膜使用壽命和價格尚是未知數，全部費用不好計算。但是從用膜處理用電費用和藥劑費用都少來看，比之常規處理維護管理費用高的狀況有很大優點。

由於用膜處理不需投藥，處理污泥量減少，因此易於處理。是否如此尚正在研究階段，未得出明確結果。

過濾膜除用作水處理以外，還可用於超純水製造和海水淡化，一般採用反滲透膜(納諾濾膜)。另外用於糞尿處理、城市中水道處理、各種廢水處理等，一般採用超濾膜和微濾膜。在工業上可用於乳製品製造、半導體制造、食品製造、紙張製造及藥品製造等，也一般採用超濾膜和微濾膜。

濾膜應用於食品飲料、醫療製藥、市政工水處理、工業用高純水、鍋爐補水、海水淡化、電子行業超純水、廢水處理與回用、物料濃縮提純等多種行業。

比較廣泛的，家用超濾淨水器，超濾膜。可去除溶液中的大分子、膠體、蛋白質、微粒等，具有使用壓力低、產水量大、便於操作的特點。

超濾在廢水處理中的應用

已應用在汽車製造行業噴漆廢水、金屬加工廢水以及食品工業廢水的處理及有用物質的回收。超濾對水中的各類膠體均具有良好的去除特性，因而可以考慮擴大到凝結水精處理及離子交換除鹽系統的預處理中。

超濾膜在制酒原水製備中的應用

超濾膜組件應用於微型啤酒生產車間，通過檢測膜裝置的處理性能，表明採用超濾膜深度淨化制酒原水，能夠有效地降低水中多種污染物濃度，消除管網造成的二次污染，完全可以滿足制酒工藝所需優質原水的要求。