利用膜分離技術分離純化物質需要具有選擇透過特性的多孔薄膜，這種薄膜具有分離效率高且分離過程簡單、操作靈活、能耗低、化學藥劑用量少、環保污染小、操作條件溫和、設備穩定、易實現自動化等優點，能有效解決傳統分離技術中的問題，因而逐漸替代了傳統的分離技術而被人們廣泛接受和應用。目前，膜分離技術已經在水處理、食品加工、化工生產、生物制藥以及環保、能源等領域得到了廣泛應用并帶來了顯著的經濟效益。

1 膜分離技術的原理

在外力的作用下，利用具有選擇透過特性的天然的或人工合成的多孔薄膜，有選擇性地讓小分子物質通過分離膜，而阻止大分子物質的通過，從而實現對多組分物質的分離和純化。

此外，分離過程會受到膜面流速、溫度、壓力、濃度、電勢差等因素的影響。

2 膜分離技術的分類

根據分離膜具有的不同構造和功能，一般將膜分離技術分為微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）和反滲透（RO）四種。

2.1 微濾（MF）

作為較早使用的膜分離技術，微濾用于在壓力差推動下對氣相或液相物質進行分離純化，分離過程中利用多孔網狀微濾膜的篩分作用，在靜壓差的驅動下截留氣體或液體中的微粒、細菌及其他污染物，從而對物質進行分離純化。微濾技術制備方便，價格便宜，應用范圍廣，目前在食品工業、水處理領域以及含油廢水中油、脂等雜質的分離過程中已被廣泛應用。

2.2 超濾（UF）

與微濾技術相似，超濾的原理是基于壓力差的篩分作用。通過具有選擇透過性的多孔超濾膜除去水分子中的蛋白質、膠體、微生物等生物大分子或較小微粒，主要用于除去液體中的大分子物質。超濾技術被廣泛應用于飲用水凈化、工業廢水處理及醫藥、食品等領域。

2.3 納濾（NF）

納濾是以壓力差為驅動力的一種新型膜分離技術，納濾膜是帶電荷的多孔薄膜，膜孔徑大約為1nm，能夠截留溶液中納米級的顆粒物質，因而稱為“納濾”。納濾膜是帶電荷的多孔薄膜，因此納濾的作用原理主要是電荷作用和篩分作用，分離過程受膜電荷性和孔徑大小的影響。納濾技術主要應用于飲用水的軟化乙基礦泉水的純化，也可以對廢水進行脫色。

2.4 反滲透（RO）

反滲透技術以壓力差為推動力，利用反滲透膜的選擇透過特性，通過在高濃度溶液側施加大于溶液滲透壓的外壓力，使溶劑分子透過反滲透膜流向低濃度的一側，從而對混合物進行分離，除去無機離子、膠體物質和大分子溶質。利用反滲透技術能獲得較高的除鹽率和水的回用率，目前被廣泛應用于海水、苦咸水淡化及飲用水處理和中水回用領域中。

3 膜分離技術在飲用水處理中的應用

對飲用水處理，主要是為了除去水中的常見雜質污染物、細菌等病原微生物以及重金屬等有害成分，保留對人體有益的礦物質。利用膜分離技術對飲用水進行處理，分離膜的選擇透過特性可以有效地對水體中的多組分物質進行分離純化，以達到人體可使用的標準，同時，膜分離技術也可以降低飲用水的濁度和色度，提高飲用水的質量。與傳統水處理技術相比，利用膜分離技術對飲用水處理，具有簡單高效、耗能低、化學藥物使用量很小等優勢，因而已經逐漸替代傳統水處理技術在國外的水處理中被廣泛使用。

4 膜分離技術在海水淡化中的應用

淡水資源匱乏是大部分 都面臨的問題，我國更是缺水大國，雖然海洋面積廣闊，水資源豐富，但是水中含有大量鹽類物質，無法直接做飲用水使用。因此，需要通過海水淡化降低海水中的鹽分才能被人類直接飲用。電滲析法、蒸餾法、反滲透法是目前常用的三種海水淡化方法。與前兩種方法相比，反滲透法具有耗能少、效率高等優點。同時，反滲透技術的使用降低了海水淡化成本。目前，反滲透法已經成為海水淡化中應用較廣泛的技術。

5 小結

膜分離技術作為一門新型的分離、濃縮、純化技術，在生產生活中有重要作用。膜分離技術不僅能純化處理飲用水，還能淡化海水、處理工業和生活廢水，在很多領域都有極大的發展潛能。目前，我國的膜分離技術雖然已經取得了進步，但總體上仍處于上升的發展階段，需要研究人員加大研究力度，不斷完善與突破，使我國的膜分離技術在工業應用領域進入新階段，為人類帶來更加顯著的經濟效益和社會效益。