微滤
微滤的介绍
微滤(Microfiltration)1. 定义微滤又称微孔过滤，是以多孔膜(微孔滤膜)为过滤介质,在0.1~0.3MPa的压力推动下，截留溶液中的沙砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐孢子虫、藻类和一些细菌等，而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。
2. 原理微滤的过滤原理有3种：筛分、滤饼层过滤、深层过滤。
一般认为微滤的分离机理为筛分机理，膜的物理结构起决定作用。
此外，吸附和电性能等因素对截留率也有影响。
其有效分离范围为0.1~10um 的离子，操作静压差为0.01~0.2MPa。
根据微粒在微滤过程中的截留位置，可分为3种截留机制：筛分、吸附及架桥，原理如下：①筛分：微孔滤膜拦截比膜孔径大或膜孔径相当的微粒，又称机械截留；②吸附：微粒通过物理化学吸附而被滤膜吸附。
微粒尺寸小于膜孔的也可被截留。
③架桥：微滤互相堆积推挤，导致许多微粒无法进入膜孔或卡在孔中，以此完成截留。
3. 特点微滤能截留0.1~1um之间的颗粒，微滤膜允许大分子和无机盐等通过，但能阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体的透过，微滤膜两侧的运行压差（有效推动力）一般为0.7bar（1bar=100KPa）。
4. 发展历程微滤技术是从19世纪初开始的，是膜分离技术中最早产业化的一种。
中国是20世纪80年代初期才起步，与国外水平比，中国的常规微滤膜的性能和国外同类产品的性能基本一致，折叠式滤芯在许多场合替代了进口产品，但在错流式微滤膜和组器技术及其在工程中的应用等方面，仍落后于国外，抑制了微滤技术在较高浊度水质深度处理中的应用。
5. 应用领域①水处理行业：水中悬浮物，微小粒子和细菌的去除；②电子行业：半导体工业超纯水、集成电路清洗用水终端处理；③制药行业：医用纯水除菌、除热原，药物除菌；④食品行业：饮料、酒类、酱油、醋等食品中的悬浊物、微生物和异味杂质、酵母和霉菌的去除；⑤化学工业：各种化学品的过滤澄清。
6. 分类微滤操作过程分死端过滤和错流过滤两种模式。
超滤与微滤的比较
超滤与微滤系统的比较随着水资源的日益紧张，中水回用工程已被提上日程并得到了迅速发展。
微滤和超滤作为中水的深度处理和反渗透脱盐系统的预处理，分别有其特点，现比较如下：1. 超滤和微滤的定义微滤（MF）可除去大小约0.1～1μm的颗粒杂质。
主要用于去除细菌、悬浮固体、胶体物质等。
可透过溶解固体和大分子。
超滤（UF）可去除约大于0.002～0.1μm大小的颗粒杂质。
主要用于去除胶体、蛋白质、悬浮固体、微生物等，可除去分子量大于1000～100000的物质，能透过溶解固体和小分子。
2. 超滤和微滤的出水水质由于超滤可几乎去除中水中所有的颗粒、悬浮物、细菌、病毒、表面活性剂、胶体物质和高分子有机物。
超滤对悬浮物的去除率可达100％，对胶体铁的去除率一般可达99％，对胶体硅的去除率一般可达99％，对微生物的去除率一般可达99.999％，出水浊度一般可小于0.1NTU。
超滤系统出水水质稳定，基本不受原水水质波动的影响，进水NTU在短时间可以达到500NTU，出水水质仍可保证在0.1NTU。
因此超滤特别适用于中水回用中进水水质易波动、不稳定的特点。
微滤对大分子有机物的去除能力极低，如果原水中大分子有机物含量有波动，则微滤系统出水水质会随之波动。
3. 超滤和微滤分别作为预处理时对反渗透系统的影响超滤系统出水水质高，更有利于反渗透系统的运行。
主要体现在下面几点： 通过微滤后进入反渗透系统，则反渗透膜的通透率为10～12GFD；通过超滤后进入反渗透系统，则反渗透膜的通透率可为15～17GFD，比微滤提高50％；通过微滤后进入反渗透系统，则反渗透系统的回收率最高为75％；通过超滤后进入反渗透系统，则反渗透系统的回收率可达85％。
通过微滤后进入反渗透系统，反渗透膜的Flux相对较低，一般为10～12GFD，系统所用的反渗透膜数量相对较多；而通过超滤后进入反渗透系统，则反渗透膜的Flux高，一般为15～17GFD，系统所用的反渗透膜数量少，一般可减少30％，从而降低了反渗透系统的投资费用。
微滤技术的原理及应用
微滤技术的原理及应用1. 引言微滤技术是一种在水处理、食品加工、制药等领域得到广泛应用的技术。
本文将介绍微滤技术的原理及其在不同领域中的应用。
2. 原理微滤技术是一种物理过滤技术，通过使用微孔直径在0.1至10微米之间的微滤膜，将悬浮物、微生物和大分子物质等颗粒分离出来。
微滤膜通常由陶瓷、聚酯、聚丙烯等材料制成，具有良好的孔径分布和较高的孔隙率。
微滤膜的孔径比一般滤膜要小，因此可以更好地过滤微小颗粒。
当水或其他溶液通过微滤膜时，颗粒物质被截留在膜表面，而清洁的液体则从膜的另一侧通过。
微滤膜具有高效的截留能力，能够过滤掉细菌、病毒、微生物、悬浮固体等物质。
3. 应用领域3.1 水处理微滤技术在水处理行业中得到广泛应用。
它可以过滤掉自来水中的病毒、细菌、悬浮物和有机物，从而使水更加洁净和安全。
微滤膜可以用于制备纯水、超纯水，以及用于饮用水、制药、电子半导体等特殊用途的水质处理。
3.2 食品加工在食品加工过程中，微滤技术可以用来去除原料中的颗粒物质、微生物和悬浮物，提高食品的质量和安全性。
常见的应用包括果汁和饮料的澄清、乳制品的脱脂、啤酒和葡萄酒的净化等。
3.3 制药微滤技术在制药行业中扮演着重要的角色。
它可以用来分离和纯化药物原料中的微生物和杂质，以及用于制备注射用水和注射剂等高纯度药物的生产。
微滤技术能够确保药品的纯度、安全性和稳定性。
3.4 生物技术在生物技术领域，微滤技术被广泛应用于细胞培养、蛋白质纯化和基因工程等过程中。
它可以去除细胞碎片、代谢产物和微生物，提高培养物的纯度和质量。
微滤技术还可以用于分离和富集目标蛋白质或基因，为后续的研究和应用提供高纯度的样品。
4. 结论微滤技术是一种重要而广泛应用的过滤技术，其原理简单而高效。
在水处理、食品加工、制药和生物技术等领域中，微滤技术可以提供清洁、安全和高纯度的液体和样品，促进相关行业的发展。
未来随着技术的进一步发展，微滤技术将会有更广阔的应用前景。
超滤、纳滤、反渗透、微滤的概念和区别
超滤、纳滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF):过滤精度在0.001-0.1微米，属于二^一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以达到较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。
2、纳滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较低。
也就是说用纳滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于工业纯水制造。
3、反渗透(RO):过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法分离技术。
可滤除水中的几乎一切的杂质(包括有害的和有益的)，只能允许水分子通过。
也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近50%以上的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。
4、微滤(MF):过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。
滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。
① PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
② 活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
③ 陶瓷滤芯：最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。
微滤
当微孔滤膜污染较为严重，则必须进行化学 清洗。通常是用化学清洗剂，如稀碱、稀酸、酶、 表面活性剂、络合剂和氧化剂等，选择化学剂时 要慎重，防止化学清洗剂对膜的损害。
五、微滤的应用
1、电子工业
微滤在电子工业纯水制备中主要有两方面 的作用：第一，在反渗透或电渗析前作为保安 过滤器，用以去除细小的悬浮物；第二，在阴、 阳或混合交换柱后，作为最后一级终端过滤手 段，滤除树脂碎片或细菌等杂质。
死端过滤
错流过滤
四、微孔滤膜的污染与清洗
微孔滤膜的污染原因主要是滤饼层的形成 及膜孔的堵塞。微孔滤膜装置的运行方式应尽 量采用错流方式。微孔滤膜的清洗与超滤膜相 似。
物理清洗方法常采用高流速水流、气流、 和反洗等，可将微孔滤膜表面形成的滤饼消除， 特点是简单易行。近年来新发展的抽吸清洗方 法具有不加新设备、清洗效果好的优点，如电 场过滤、脉冲清洗、脉冲点解清洗及电渗透反 洗等研究都十分活跃，具有很好的效果，受到 人们的青睐。
出水 预过滤 调节水池 微孔过滤 微滤调节池
排污
中水
紫外线消毒
反渗透调节池
反渗透 排污
4、海水淡化
微滤用于海水的深度预处理，去除海水中的 悬浮物、颗粒以及大分子有机物，为反渗透提 供原料水。
5、食品、饮料工业
食品、酿酒业、麦芽酿造及软饮料工业的 生产过程需要大量水并产生大量的废水，最近 几年最明显的趋势是重视啤酒生产废水的再利 用。对于不涉及啤酒生产过程的清洁用水使用 情况，使用砂滤已足以将大量的悬浮物去除， 但作为瓶装冲洗水以及在生产过程中涉及原料 的用水必须保证合格的水质，经厌氧生物处理 后的出水再经过连续微滤处理和消毒即可回用， 可有效地脱除酿造行业中的酵母、霉菌以及其 他微生物，得到的滤过液清澈、透明、保质期 长，这是一个经济有效的解决方案，可实现零 排放。
微滤(MF)
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②. 在生物化学和微生物研究中的应用
利用不同孔径的MF膜收集细菌、 酶、蛋白、 膜收集细菌、 蛋白、 利用不同孔径的 膜收集细菌 虫卵等提供分析。 利用膜进行生物培养时， 虫卵等提供分析 。 利用膜进行生物培养时 ， 可根 据需要在培养过程中变换培养基， 据需要在培养过程中变换培养基 ， 以达到多种不 同的目的，并可进行快速检验。因此，MF技术已 同的目的，并可进行快速检验。因此， 技术已 被用于水质检验、 临床微生物标本的分离、 被用于水质检验 、 临床微生物标本的分离 、 溶液 的澄清、酶活性的测定等。 的澄清、酶活性的测定等。
龙岩学院
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MF膜材料 膜材料
疏水聚合物膜：聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯 疏水聚合物膜：聚四氟乙烯 、 (PVDF)、聚丙烯 、聚丙烯(PP) 亲水聚合物膜： 纤维素酯(CA和 CTA)、 聚碳酸酯 亲水聚合物膜 ： 纤维素酯 和 、 (PC)、聚砜 聚醚砜 聚醚砜(PSF/PES)、聚酰亚胺 聚醚酰亚 、聚砜/聚醚砜 、聚酰亚胺/聚醚酰亚 胺(PI/PEI)、聚脂肪酰胺 、聚脂肪酰胺(PA) 陶瓷膜：氧化铝、氧化锆、氧化钛、 陶瓷膜：氧化铝、氧化锆、氧化钛、碳化硅
龙岩学院
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MF膜在过滤时介质不会脱落，没有杂质溶出， 膜在过滤时介质不会脱落，没有杂质溶出， 膜在过滤时介质不会脱落 无毒， 使用方便， 使用寿命较长， 同时， 无毒 ， 使用方便 ， 使用寿命较长 ， 同时 ， 膜 孔分布均匀， 可将大于孔径的微粒、 细菌、 孔分布均匀 ， 可将大于孔径的微粒 、 细菌 、 污染物截留在滤膜表面， 滤液质量较高， 污染物截留在滤膜表面 ， 滤液质量较高 ， 也 称为绝对过滤（ 称为绝对过滤 （ Absolute Filtration） 。 适合 ） 于过滤悬浮的微粒和微生物。 于过滤悬浮的微粒和微生物。 MF滤除微粒和微生物的效率 滤除微粒和微生物的效率
水处理常用过滤膜：微滤、超滤、纳滤、反渗透有哪些区别？
水处理常用过滤膜：微滤、超滤、纳滤、反渗透有哪些区别？在水处理当中常见以下几种过滤膜。
分别是微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF)、反渗透(RO)，那么，你知道它们过滤精度分别是多少？又能拦截哪些物质呢？01微滤（MF）过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。
微滤（MF）滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。
1 .PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
2. 活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
3. 陶瓷滤芯：最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。
02超滤(UF)过滤精度在0.001-0.1微米，属于二十一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
超滤（UF）超滤工艺是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
其中水的回收率高达95%以上，并且可方便地实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以达到较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。
03纳滤(NF)过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较低。
纳滤（NF）也就是说用纳滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能接受的，一般用于工业纯水制造。
04反渗透膜（RO膜）RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的缩写，中文意思是（逆渗透），一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度，水一旦加压之后，将由高浓度流向低浓度，亦即所谓逆渗透原理：反渗透膜（RO膜）由于 RO 膜的孔径是头发丝的一百万分之五（ 0.0001 微米）, 一般肉眼无法看到，细菌、病毒是它的5000 倍。
超滤、纳滤、反渗透、微滤的概念和区别
超滤、纳滤、反渗透、微滤的概念和区别超滤、纳滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF)：过滤精度在0.001-0.1微米，属于二十一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以达到较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。
2、纳滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较低。
也就是说用纳滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于工业纯水制造。
3、反渗透(RO)：过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法分离技术。
可滤除水中的几乎一切的杂质（包括有害的和有益的），只能允许水分子通过。
也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近50%以上的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。
4、微滤（MF）：过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、8、当压力，就能筛出大于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。
超滤膜的结构有对称和非对称之分。
前者是各向同性的，没有皮层，所有方向上的孔隙都是一样的，属于深层过滤；后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层，表层厚度为0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底层厚度为200～250微米，属于表层过滤。
常用的膜分离方法
常用的膜分离方法
常用的膜分离方法包括以下六种：
1. 微滤（Microfiltration，简称MF）：微滤是一种以机械筛网为基础的膜分离技术，其孔径大小为0.1-10微米。
微滤适用于去除悬浮物、细菌、真菌、酵母等微生物，同时也可以用于分离和浓缩溶液中的大分子物质。
2. 超滤（Ultrafiltration，简称UF）：超滤是一种以半透膜为基础的膜分离技术，其孔径大小为0.001-0.01微米。
超滤适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质，如水、氨基酸、葡萄糖等。
3. 纳滤（Nanofiltration，简称NF）：纳滤是一种以半透膜为基础的膜分离技术，其孔径大小为0.001-0.01微米。
纳滤适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质，如水、氨基酸、葡萄糖等。
4. 反渗透（Reverse Osmosis，简称RO）：反渗透是一种以高压为推动力的膜分离技术，其孔径大小为0.0001-0.001微米。
反渗透适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质，如水、氨基酸、葡萄糖等。
5. 正渗透（Forward Osmosis，简称FO）：正渗透是一种以渗透压差为推动力的膜分离技术，其半透膜具有高渗透性能。
正渗透适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质，如水、
氨基酸、葡萄糖等。
6. 膜渗析（Permeation）：膜渗析是一种以半透膜为基础的膜分离技术，其孔径大小为0.0001-0.001微米。
膜渗析适用于分离和浓缩溶液中的小分子物质，如水、氨基酸、葡萄糖等。
超滤、纳滤、反渗透、微滤的概念和区别
超滤、纳滤、反渗透、微滤的区别超滤(UF) ：过滤精度在微米，属于二十一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、 悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对 人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的 核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达 95%以上，并且可方便 的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
超滤不 需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使 用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮 用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以达 到较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。
纳滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透 低，也是一种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较 低。
也就是说用纳滤膜制水的过程中，一定会浪费将近 30%的 自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于工业纯水制造。
反渗透 (RO)：过滤精度为微米左右， 是美国 60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法分离技术。
可滤除水中的几乎一 切的杂质(包括有害的和有益的)，只能允许水分子通过。
也 就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近 50%以上的自 来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于纯净水、工业超纯 水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电，流量小， 水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。
1、 2、 3、4、微滤（MF）：过滤精度一般在微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。
滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。
① PP 棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
② 活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
微滤
1.4 微滤现象与原理
1.4 微滤现象与原理
微滤过程的通量变化 与超滤过程相似
6000.00
滤饼的形成
过渡期 稳定期
flux/L.h .m
-1
-2
迅速衰减期
4000.00
2000.00
微滤主要靠筛分，孔径约 大于 0.05m，小于10 m
0.00 0.00
40.00
80.00
120.00
何时采取措施
即时控制操作条件（受自动化程度的影响） 影响膜系统安全运行的底线
2
死端过滤
错流过滤
我国微孔滤膜的研制和生产
我国微孔滤膜的研制和生产
1.2 微滤膜及系统
1、膜
50－ 60年代，微孔滤膜小规模试制和应用，但没有形成工 业规模的生产能力。 70年代中前期，根据制药和医疗卫生的需要开始微孔滤膜 开发和研制工作。 70年代未，形成了单品种小批量的生产能力，供制药工业 过滤等方面使用。 80年代初，国家海洋局研制出用于含痕量金属元素分析的 孔径均匀微孔滤膜 。
膜
滤饼厚度
堆积层
通量 时间 时间
表面过滤和深度过滤
萌芽阶段 1846，随硝酸纤维素发展而兴起。 9年后Fick用它制成微滤膜。 发展阶段 1906， Bechhold提出改变聚合物浓度改变膜孔径方法。 1925，德国哥丁根成立第一个膜过滤公司, 生产经销MF膜。 1927，德国的Sartorius-Werke股份有限公司开始小规模商品化 生产膜过滤器。 半商业化的阶段(20世纪50年代) 飞跃发展阶段(20世纪纪70年代前后) 英美法德和日本都有自己牌号的微孔滤膜，最大的是美国 MilliPore公司
超滤纳滤反渗透微滤的概念和区别
超滤、纳滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF)：过滤精度在0.001-0.1微米，属于二十一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法别离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保存对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进展过滤，流量大，使用本钱低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以到达较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。
2、纳滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法别离技术，水的回收率较低。
也就是说用纳滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能承受的。
一般用于工业纯水制造。
3、反渗透(RO)：过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法别离技术。
可滤除水中的几乎一切的杂质〔包括有害的和有益的〕，只能允许水分子通过。
也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近50%以上的自来水。
这是一般家庭不能承受的。
一般用于纯洁水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。
4、微滤〔MF〕：过，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。
滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。
①PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
②活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
③陶瓷滤芯：最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。
膜分离的类型
膜分离的类型膜分离是一种常用的分离技术，广泛应用于化工、环保、食品、医药等领域。
根据膜的性质和分离的机理，可以将膜分离分为四个主要类型：微滤、超滤、纳滤和逆渗透。
微滤是一种通过膜孔径大小来分离物质的方法。
微滤膜的孔径一般在0.1-10微米之间，可以去除悬浮物、细胞、微生物等较大分子尺寸的物质。
这种分离方法常用于水处理、饮料的澄清和细菌的去除等工艺中。
超滤是在微滤的基础上发展起来的一种分离技术。
超滤膜的孔径范围通常在1-100纳米之间，可以去除溶解性高分子、胶体、乳浊液等中等分子尺寸的物质。
超滤广泛应用于饮料浓缩、废水处理、乳品加工等行业，在分离和浓缩高分子溶液方面具有重要的作用。
纳滤是一种通过膜偏向渗透性来分离物质的方法。
纳滤膜的孔径范围一般在1-100纳米之间，可以去除低分子量的离子、溶质以及一些溶剂分子。
纳滤是一种重要的分离技术，可用于制备高纯度的溶剂、浓缩可逆反应的产物等。
逆渗透是一种通过膜对溶液进行高效分离的方法。
逆渗透膜的孔径通常在1纳米以下，可以去除溶液中绝大部分的溶质和离子，获得高纯度的溶剂。
逆渗透广泛应用于海水淡化、废水处理、饮用水净化等领域，并且在制备高纯度的化工原料中发挥重要作用。
在实际应用中，选择合适的膜分离技术需要考虑多个因素。
首先要考虑待分离物质的性质和目标分离效果。
不同类型的膜分离技术对于不同的物质有不同的分离效果，需要根据具体情况进行选择。
其次需要考虑操作压力、膜面积和温度等因素。
不同的膜分离技术对这些因素的要求也不同，需要根据实际情况进行调整。
此外，还需要考虑膜的耐腐蚀性、耐温性和寿命等因素。
选择具有良好性能和较长寿命的膜对于保障分离效果和经济运行都非常重要。
总之，膜分离技术是一种重要的分离技术，在化工、环保、食品、医药等领域具有广泛的应用前景。
通过合理选择和使用不同类型的膜，可以实现高效、经济的物质分离和纯化过程，为各行业的发展和环境保护做出贡献。
超滤、微滤、纳滤、反渗透
超滤、微滤、纳滤、反渗透2010-05-10 19:40:03| 分类：设备与仪器资料| 标签：|字号大中小订阅微滤（MF）：又称为微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛分过程，在静压差作用下滤除0.1-10μm的微粒，操作压力为0.7-7bar, 原料液在压差作用下，其中水(溶剂)透过膜上的微孔流到膜的低压侧，为透过液，大于膜孔的微粒被截留，从而实现原料液中的微粒与溶剂的分离。
微滤过程对微粒的截留机理是筛分作用，决定膜的分离效果是膜的物理结构，孔的形状和大小。
能截留0.1-1微米之间的颗粒。
微滤膜允许大分子和溶解性固体（无机盐）等通过，但会截留住悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。
微滤膜的运行压力一般为0.7-7bar。
超滤（UF）：是以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液体进行分离的物理筛分过程。
超滤同反渗透技术类似，是以压力为推动力的膜分离技术。
在从反渗透到电微滤的分离范围的谱图中，居于纳滤（NF）与微滤（MF）之间，截留分子量范围为50-500000道尔顿，相应膜孔径大小的近似值为50—1000A。
能截留0.002-0.1 微米之间的大分子物质和蛋白质。
超滤膜允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物，用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在1000-500000之间。
超滤膜的运行压力一般1-7bar。
纳滤（NF）：纳滤膜的一个很大特性是膜本体带有电荷，这是它在很低压力下具有较高除盐性能和截留相对分子质量为数百的物质，也可脱除无机盐的重要原因。
目前纳滤膜多为薄层复合膜和不对称合金膜，纳滤膜有如下特点：1、NF膜主要去除直径为1nm左右的溶质粒子，故被命名为“纳滤膜”，截留物相对分子质量为200-1000；2、NF膜对二价或高价离子，特别是阴离子的截留率比较高，可大于98%，而对一价离子的截留率一般低于90%；3、NF膜的操作压力低，一般为0.7Mpa,最低为0.3Mpa；4、NF膜多数为荷电膜，因此，其截留特性不仅取决于膜孔大小，而且还有膜静电作用。
微滤
中文名:微滤外文名:micro-filtration英文缩写:MF1、定义微滤又称微孔过滤，是以多孔膜（微孔滤膜）为过滤介质，在0.1~0.3MPa 的压力推动下，截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐抱子虫、藻类和一些细菌等，而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。
2、特点微滤能截留0.1～1微米之间的颗粒，微滤膜允许大分子有机物和无机盐等通过，但能阻挡住悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体的透过，微滤膜两侧的运行压差（有效推动力）一般为0.7bar。
属于精密过滤，具有高效、方便及经济的特点。
3、原理微滤的过滤原理有三种:筛分、滤饼层过滤、深层过滤。
一般认为微滤的分离机理为筛分机理，膜的物理结构起决定作用。
此外，吸附和电性能等因素对截留率也有影响。
其有效分离范围为0.1-10μm的粒子，操作静压差为0.01-0.2MPa。
‘根据微粒在微滤过程中的截留位置，可分为3中截留机制：筛分、吸附及架桥，它们的微滤原理如下：（1）筛分：微孔滤膜拦截比膜孔径大或与膜孔径相当的微粒，又称机械截留。
（2）吸附：微粒通过物理化学吸附而被滤膜吸附。
微粒尺寸小于膜孔也可被截留。
（3）架桥：微粒相互堆积推挤，导致许多微粒无法进入膜孔或卡在孔中，以此完成截留。
4、缺点（1）颗粒容量较小，易被堵塞。
（2）使用时必须有前道过滤的配合，否则无法正常工作。
4、发展历程微滤技术的研究是从19世纪初开始的，它是膜分离技术中最早产业化的一种，以天然或人工合成的聚合物制成的微孔过滤膜最早出现于19世纪中叶。
1907年Bechhold发表了第一篇系统研究微孔滤膜性质的报告。
1918年Zsigmondy等首先提出了商品规模生产硝化纤维索微孔过滤膜的方法，并于1921年获得专利，1925年在德国的哥丁根大学（University of Göttingen）成立了世界上第一个微孔滤膜公司“Sartorius GmbH”，专门生产和销售微孔滤膜。
超滤纳滤反渗透微滤的概念和区别
超滤、纳滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF)：过滤精度在0.001-0.1微米，是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使用成本低廉，以达到较宽的处理范围，但部分杂质、病菌无法解除，可以消除水中的污染物质。
2、纳滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较低。
也就是说用纳滤膜制水的过程中，一定会损耗将近30%的自来水。
一般用于工业纯水制造。
3、反渗透(RO)：过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法分离技术。
可滤除水中的几乎一切的杂质（包括有害的和有益的），只能允许水分子通过。
也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会损耗将近50%以上的自来水；反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率虽然低，但能有效去除各种杂质、超细病菌。
因此未来生活饮用水的净化将以反渗透技术为主，并结合其他的过滤材料（如物质滤芯），一般用于家庭纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
4、微滤（MF）：过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。
滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。
①PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
②活性碳：可以消除水中的异色和异味、重金属物质，但是不能去除水中的细菌，对细小泥沙、铁锈的去除效果也较好。
③陶瓷滤芯：最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。
微滤的原理
微滤的原理
微滤是一种常见的膜分离技术，它利用微孔膜对溶液进行分离和过滤。
微滤膜
的孔径一般在0.1-10微米之间，可以有效地去除悬浮固体、细菌、微生物和大分
子物质，同时保留溶质和溶剂。
微滤技术在食品、医药、生物工程、环保等领域有着广泛的应用。
微滤膜的原理主要包括两个方面，物理阻隔和表面吸附。
首先是物理阻隔，微
滤膜的孔径比溶质的尺寸小，因此可以阻隔溶质通过，而溶剂则可以通过膜孔。
这样，溶质就被截留在膜表面形成浓缩液，而滤出液则通过膜孔流出。
其次是表面吸附，微滤膜的表面具有一定的亲和性，可以吸附溶质，使得溶质在膜表面形成一层物质，从而实现对溶质的分离。
微滤的原理可以用来解释微滤技术的工作过程。
当待处理的溶液通过微滤膜时，溶质被截留在膜表面形成浓缩液，而滤出液则通过膜孔流出。
这样就实现了对溶质的分离和过滤。
微滤技术可以根据不同的需求选择不同孔径的微滤膜，以实现对不同大小溶质的分离和过滤。
微滤技术的应用非常广泛。
在食品工业中，微滤可以用来去除牛奶中的细菌和
微生物，延长牛奶的保质期；在医药工业中，微滤可以用来分离和纯化药物；在生物工程中，微滤可以用来分离细胞和培养基；在环保领域中，微滤可以用来处理污水和废水，去除悬浮固体和微生物。
总之，微滤技术是一种高效、可靠的膜分离技术，其原理简单清晰，应用广泛。
随着科学技术的不断发展，微滤技术必将在更多领域发挥重要作用，为人类生产和生活带来更多便利和效益。
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微孔膜的缺点
① 颗粒容量较小，易被堵塞； ② 使用时必须有前道过滤的配合，否 则无法正常工作。
微滤膜的性能
• (1)物理机械性能：厚度一般90-170μm，以精密测厚计测定。 弹性模量（断裂伸长）是用一定大小的试样在材料试验机 上进行。各向同性是以染料吸留试验判断。 • (2)通量和堵塞： • 微孔膜的通量测定一般是在一定真空度下（如700mmHg下） 以纯水为透过介质进行的（如下图所示），堵塞是以通量 下降速率来表示如下图所示：
（1）微粒和细菌的过滤。可用于水的高度净化、食品和饮料
的除菌、药液的过滤、发酵工业的空气净化和除菌等。 （2）微粒和细菌的检测。微孔膜可作为微粒和细菌的富集器， 从而进行微粒和细菌含量的测定。 （3）气体、溶液和水的净化。大气中悬浮的尘埃、纤维、花 粉、细菌、病毒等；溶液和水中存在的微小固体颗粒和微生物， 都可借助微孔膜去除。 （4）食糖与酒类的精制。微孔膜对食糖溶液和啤、黄酒等酒 类进行过滤，可除去食糖中的杂质、酒类中的酵母、霉菌和其 他微生物，提高食糖的纯度和酒类产品的清澈度，延长存放期。 由于是常温操作，不会使酒类产品变味。
微滤(MF) 膜的制备技术
• 径迹蚀刻法：首先用一定能量的带电粒子轰击 聚碳酸酯或聚酯等材料的薄膜，在这轰击的 “径迹”周围产生一损伤区，然后用一定浓度 的化学刻蚀剂于一定温度下刻蚀合适的时间， 这时损伤区的成分被溶掉而形成孔。该膜的特 点是孔径相当均匀，呈圆柱形，且基本上与膜 面垂直。
微孔过滤技术应用领域
膜污染
定义
由于与膜存在物化作用或机械作用，进料 中的微粒、胶体或溶质在膜表面或孔内发 生吸附、凝聚和沉积，使膜孔径变窄或堵 塞，其透过通量和分离性能也有不可逆的 变化，这一现象谓之膜污染。
膜污染的影响因素
1．膜的物化性质
•
1)膜的亲水性和表面张力亲水性好的膜，膜 表面与水成氢键，不疏水溶质接近膜表面时， 要打破这一氢键结合，这需能量，膜耐污染； 而疏水膜表面无氢键形成，疏水溶质接近膜表 面时，挤开水是一熵增大过程，易进行，则膜 易被污染。 2)膜的荷电性 荷电膜处理同离子溶质的料 液，由于荷电排斥，也不易污染。
0.22
4.6
0.231
12.8
0.45
3.0
0.436
43.0
• (3)化学相容性：由于膜所处理的物料是各种各样的，故 对膜的化学相容性就有一定的要求，即膜不应被所处理的 物料溶胀，溶解和发生其他化学反应，也不应对被处理的 物料产生不良的影响。这方面主要取决于膜材料。 • (4)细菌截留：基本的方法是用要试验的膜过滤某一种类 的细菌，培养滤过液，若滤过液不变浊（无菌），则可证 明该膜对这种细菌是可截留的。也可显微镜观测滤前和滤 后细菌数目的变化。 • (5)可萃取物和灰分：可萃取物的测定是将膜样品放在沸 水中煮沸一定的时间，看前后重量之变化，分析水中的成 分可知主要的可萃取物。 • 灰分在化学分析膜上截留的物质中是十分重要的，一定要 先知道膜的灰分含量做为本底，以从测定中扣除这一本底。 • (6)毒性：这对医疗应用尤为重要，一般是将120cm2的膜 剪成碎片于20ml生理盐水中，于70℃萃取一定时间，之后 按50mg/kg的量注入小白鼠体内进行对照试验。
海绵球机械清洗，抽吸清洗，电脉冲清洗等。
• 化、氧化剂和其他添加剂等。
• 清洗效果：通量恢复，流程压差降减少等。
参考文献
胡振华编著，反渗透水处理技术，国家海洋局杭州水处理技术 研究开发中心，杭州，1998 Marcel Mulder著，李琳译，膜技术基本原理，清华大学出版 社，1999，北京 刘忠洲，续曙光，李继定，微滤、超滤过程中的膜污染与清洗， 第二届全国膜和膜过程学术报告会论文集，1996，杭州 Portor.M.C.(ed),Handbook of Industrial Membrane Technology, Noges Publications Parkridge,1990 W.S.Winsto Ho & Kamalesh K.Sirkar ed., Membrane Hanldook, Van Nostran Reinhoeed, New York, 1992 朱长乐，刘末娥，陈欢林，超滤过程的膜污染和浓差极化，第 一届全国膜和膜过程学术报告会，1991，大连
微滤(MF) 膜的制备技术
• 拉伸成孔法：最典型的是美国Celanses Research Company的Celgard聚丙烯微孔膜，孔形为沿拉伸方向 的细长孔，0.1-0.5μ长，0.01-0.05μ宽。基本制法是在 相对低的熔融温度和高应力下挤出膜或纤维（收集速 度大于挤出速度）。聚丙烯分子则沿拉伸方向排列成 微区，成核，形成垂直于拉伸方向的链折迭微晶片， 之后在略低于熔点温度下，热处理并拉伸，链段可运 动，结晶增长变硬，在结晶的表面上高分子链折迭而 不熔化在一起，最后成所需的膜。 • 另一种广泛应用的强疏水的聚四氟乙烯微孔膜，基本 上用上述相似的方法制备；聚乙烯微孔膜也可如此制 备；除单向拉伸外，还有双向拉伸法，双向拉伸膜的 孔形接近于圆形。
部分无机材料的熔点
熔点℃ 材料 Pd 不锈钢 Ni C 沸石 1550 >1000 1455 耐热800℃以上 耐热500℃以上 材料 Al2O3 ZrO2 TiO2 SiC 高硅玻璃 石英玻璃 熔点℃ 2050 2770 1605 2500 1510（软化） 1650（软化）
无机材料的化学稳定性也很突出，通常适用于任何pH范围 和有机溶剂，也不会产生微生物引起的生化降解等。 如C，除强氧化剂（王水、浓H2SO4、浓HNO3、Cr2O2-7、 MnO4-），对其他试剂都是稳定的。 无机材料大多硬而脆，可承受高压和自支撑。
•
膜污染的影响因素
2．膜的结构
• 对称结构的膜耐污染不如相同孔径的不对称膜； • 两面双皮层的膜耐污染不如相同孔径的单皮层 的膜； • 膜孔径分布窄（截留分子量窄）的膜耐污染性 好； • 表面光滑的膜耐污染性好。
膜污染的影响因素
3．进料的组成和性质
• 进料会与膜有相互作用： • 静电作用：膜表面电荷与溶液中荷电介质相同时，相 互排斥，膜不易被污染；反之则易被污染； • 范氏压力：溶质和膜亲水，则之间吸引力弱，溶质不 易污染膜； 其他：进料浓度，温度，pH，离子强度，溶质分子大小 和形状等。
微孔过滤、超滤和反渗透技术的原理和操作特点比较
分离技术类型 膜的形式 膜材料 操作压力 /MPa 分离的物质 分离机理 水的渗透通量 /(m3.m-2.d-1) 反渗透 表面致密的非对称膜、复合膜等 纤维素、聚酰胺等 2～100 分子量小于500Da的小分子物质 非简单筛分，膜的物化性能对分离 起主要作用 0.1～2.5 超滤 非对称膜，表面有微孔 聚丙烯腈、聚砜等 0.1～0.5 分子量大于500Da的大分子 和细小胶体微粒 筛分，膜的物化性能对分离 起一定作用 0.5～5 微孔过滤 微孔膜 纤维素、聚氯乙烯 ( PVC)等 0.01～0.2 0.1～10μm的粒子 筛分，膜的物理结构 对分离起决定作用 20～200
微 滤
董声雄
静压差膜分离
微滤（MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗 透(RO)分离类似于过滤，用以分离悬浮微粒 或含溶解的溶质的液体。 1) 微滤 2) 超滤 3) 纳滤 4）反渗透
压力驱动膜(PDM)原理图
微滤，0.1-10um 细菌，悬浮物 超滤，5nm-50nm 乳化油，颜料，胶体 纳滤，0.5nm-5nm 糖，染料，表面活性剂，矿物质 反渗透，0.1nm-1nm 盐，金属离子，矿物质
水分子
微滤(MF)技术
1. 微孔过滤和微孔膜的特点
微孔过滤技术始于十九世纪中叶，是以静压 差为推动力，利用筛网状过滤介质膜的“筛分”作 用进行分离的膜过程。实施微孔过滤的膜称为微 孔膜。 微孔膜是均匀的多孔薄膜，厚度在90～150μm 左右，过滤粒径在0.025～10μm之间，操作压在 0.01～0.2MPa。到目前为止，国内外商品化的微孔 膜约有13类，总计400多种。 1 微滤(MF)——
微滤(MF) 膜材料
• 微滤主要以筛孔机理进行分离，没有特殊选择标准， 大多数聚合物都可用来制备这类膜。主要据原料来源， 价格，制膜难易，强度，化学稳定性，耐热性和毒性 等，结合具体分离的对象、介质和各种要求来进行选 择。荷电材料和亲和材料也是优先考虑的。无机膜材 料近年来兴起很快。 • 相对于聚合物材料，无机膜材料有其显著的三大特点， 热稳定性、化学稳定性和机械强度。即可据实际需求 选择所要的无机膜材料：玻璃、金属、陶瓷、炭和沸 石及其他廉价无机物等。
膜污染的控制
据影响污染的因素，相应的控制污染的方法如下： • 膜材料的选择、注意材料的亲水性和荷电性等； • 选择合适结构的膜，包括膜的对称性，皮层结 构，孔径大小及其分布，膜表面粗糙度等； • 选择合适的膜组件，合适的操作参数（如压力， 流速，回收率等）； • 选择合适的进料的浓度，pH，温度，离子强度 等。
膜的清洗
1 膜清洗必要性和注意事项
• 必要性：消除污染物，使水通量恢复，使膜寿命延长， 能耗降低等。
• 注意事项： • 1)膜的物化特性，如耐温，耐酸、碱，耐氧化性等； • 2)污染物特性，如种类，可溶解性，可氧化性，可酶 解性等。
膜的清洗
2 膜清洗方法和效果 • 物理法：主要有高流速水冲洗，气水反冲洗，
微滤(MF) 膜的制备技术 l 烧结法（只能制备微滤膜） l 拉伸法（只能制备微滤膜） l 径迹蚀刻法（只能制备微滤膜） l 相转化法（制备高分子微滤膜和超滤 膜） l 溶胶-凝胶法（制备无机膜） l 阳极氧化法（制备金属微孔膜）
微滤(MF) 膜的制备技术
• 烧结法 在多孔陶瓷支撑体上，以浸浆法将粒 子均匀地分散到多孔支撑体一定厚度的沉积层， 之后在高温下烧结，使粒子之间相互接着而成 为陶瓷微孔膜。
刻度漏斗 阀1 真空计 过滤漏斗 抽真空 膜 阀2
渗透速率(ml/cm 2.h)