膜分离是一种利用具有一定选择性透过性的过滤介质进行分离纯化的方法。膜分离技术具有成本低、能耗少、效率高、无污染、可回收有用物质的优点。特别适合于性质相似组份、同分异构体组份、热敏性组份、生物物质组份等混合物的分离。在某些应用中能代替蒸馏、萃取、蒸发、吸附等化工单元操作。

　　膜分离过程的类型有微滤、超滤、反渗透、气体分离、蛋白质渗析、电渗析、渗透蒸发等。下面着重介绍超滤。

　　1超滤的发展史

　　超滤起源于是1748年，Schmidt用棉花胶膜或璐膜分滤溶液，当施加一定压力时，溶液（水）透过膜，而蛋白质、胶体等物质则被截留下来，其过滤精度远远超过滤纸，于是他提出超滤一语，1896年，Martin制出了第一张人工超滤膜，其20世纪60年代，分子量级概念的提出，是现代超滤的开始，70年代和80年代是高速发展期，90年代以后开始趋于成熟。我国对该项技术研究较晚，70年代尚处于研究期限，80年代末，才进入工业化生产和应用阶段。

　　2超滤的原理

　　超滤是应用孔径为1到20 nm的超过滤膜来过滤含有大分子或微细粒子的溶液，使大分子或微细粒子从溶液中分离的过程称之为超滤。它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，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的超滤膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而达到溶液的净化、分离、与浓缩的目的。主要用于截流高分子溶质。例如用于处理不含固形成分的料液，其中相对分子质量较小的溶质和水分透过膜，而相对分子质量较大的溶质被截流。

　　3分类

　　超滤根据所加的操作压力和所用膜的平均孔径的不同，可分为微孔过滤、超滤和反渗透三种。微孔过滤所用的操作压通常小于4×10^4 Pa，膜的平均孔径为500埃～14微米，用于分离较大的微粒、细菌和污染物等。超滤所用操作压为4×10^4 Pa～7×10^5 Pa，膜的平均孔径为10-100埃，用于分离大分子溶质。反渗透所用的操作压比超滤更大，常达到35×10^5 Pa～140×10^5 Pa，膜的平均孔径最小，一般为10埃以下，用于分离小分子溶质，如海水脱盐，制高纯水等。

　　4超滤膜

　　超滤膜是通过粘性混合物浸没在凝结溶剂中形成的一种胶体，一般为高分子分离膜。胶体中含有各种聚合体，如乙酸纤维素、硝酸纤维素、聚砜和聚酯等。超滤膜通常是比较稳定的，若使用恰当，能连续用1～2年。暂时不用，可浸在1％甲醛溶液或0.2％NaN3中保存。超滤膜的基本性能指标主要有:水通量[cm3/(cm2?h)]；截留率（以百分率％表示）；化学物理稳定性（包括机械强度）等。

　　5超滤装置

　　超滤装置一般由若干超滤组件构成。通常可分为板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种主要类型。由于超滤法处理的液体多数是含有水溶性生物大分子、有机胶体、多糖及微生物等。这些物质极易粘附和沉积于膜表面上，造成严重的浓差极化和堵塞，这是超滤法最关键的问题，要克服浓差极化，通常可加大液体流量，加强湍流和加强搅拌。