特點
1，高水通量，高脫鹽率；
2.良好的化學穩定性；(pH2-12)；
3、使用壽命長；
4.抗生物汙染；
5.壓力範圍廣(20-1000 psi)；);
6.溫度範圍寬(4℃-45℃)；
7.經濟好；
8.廣泛用於生產電子和醫藥用純水，飲用蒸餾水和太空水，用於生物和醫學工程[1]。
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技術優勢
(1)在室溫下。
有效成分損失少，特別適用於熱敏性物質的分離濃縮，如抗生素等藥物、果汁、酶、蛋白質等。
(2)無相變
保持原有風味，能耗極低，成本約為蒸發濃縮或冷凍濃縮的1/3-1/8。
(3)沒有化學變化
在典型的物理分離過程中，不使用化學試劑和添加劑，產品不受汙染。
(4)良好的選擇性
它能在分子水平上分離物質，具有普通過濾材料無法替代的優異性能。
(5)適應性強
處理規模可大可小，可連續或間歇進行，工藝簡單，操作方便，易於自動化。
(6)低能耗
只需要電能驅動，能耗極低，其成本約為蒸發濃縮或冷凍濃縮的1/3-1/8。
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歷史現狀
發展簡史
膜廣泛存在於自然界，尤其是生物體內，但我們人類認識、利用、模擬和人工合成到現在的歷史過程是漫長而曲折的。我國膜科學技術的發展始於1958年離子交換膜的研究。60年代進入開拓階段。反滲透的探索始於1965，全國海水淡化戰役始於1967，極大地推動了我國膜技術的發展。20世紀70年代進入發展階段。在此期間，微濾、電滲析、反滲透、超濾等各種膜和組件相繼開發，並於80年代進入推廣應用階段。20世紀80年代也是氣體分離和其他新膜發展的階段。
狀態
隨著我國膜科學技術的發展，成立了相應的學術和技術團體。它們的建立對規範標準和促進膜工業的發展起到了重要作用。在過去的半個世紀裏，膜分離完成了從實驗室到大規模工業應用的轉化，成為壹種高效節能的新型分離技術。從1925開始，幾乎每十年就有壹種新的膜技術應用於工業。
由於膜分離技術的優異性能，膜過程越來越受到世界各國的重視。在能源短缺、資源短缺、生態環境惡化的今天，工業界和科學界都把膜技術視為21世紀工業技術改造中極其重要的新技術。有專家曾指出:誰掌握了膜技術，誰就掌握了化學工業的明天。
20世紀80年代以來，我國膜技術進入應用階段，也是新型膜技術的發展階段。在此期間，膜技術已經發展並大規模應用於食品加工、海水淡化、純水和超純水的制備、醫藥、生物、環保等領域。而且這期間國家重點科技項目和自然科學基金也有膜課題。
目前，這壹潛力巨大的新興產業正以蓬勃的激情挑戰著市場，為眾多企業帶來了顯著的經濟、社會和環境效益。
膜技術是膜分離技術的簡稱[2]，是壹種仿生膜。它是通過人工材料(膜材料)分離不同介質的技術，分離過程多由壓力、濃度差、電位差等因素驅動。根據分離精度的不同，壓力驅動膜可分為微濾(MF)膜、超濾(UF)膜、納濾(NF)膜和反滲透(RO)膜。
膜技術廣泛應用於環境、能源、電子、醫藥等方面。近二十年來，由於它能去除常規處理工藝難以去除的水汙染物，其在水處理領域的應用越來越受到各國的重視。不同類型的膜技術應用於不同的子領域，包括城市汙水處理和再生、自來水處理、工業用水回用、海水淡化、家用凈水器等。
膜技術圖譜
自從1970以來，反滲透(RO)膜技術已經成功地用於微鹹水和海水的脫鹽。由其衍生的納濾膜也被廣泛用於處理高硬度、高色度和高有機物含量的進水。RO系統也可用於去除無機汙染物，如放射性核元素、硝酸鹽、砷和其他汙染物如殺蟲劑。
在過去的8-10年間，為了滿足更加嚴格的水質要求，去除水中的微生物和濁度，膜過濾技術逐漸出現在市政水處理領域，主要是微濾(MF)和超濾(UF)膜過濾技術，包括地表水和地下水的處理以及中水的回用。MF膜的過濾精度約為0.1-0.2微米，部分超濾膜的過濾精度可達0.005-0.01微米。需要壓力或真空作為驅動力，大部分系統的水回收率高達90-98%。
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應用領域
微孔（微量）過濾…
鑒於微孔膜的分離特性，微孔膜的應用範圍主要是從氣相和液相中截留顆粒、細菌等汙染物，以達到凈化、分離和濃縮的目的。
涉及的具體領域主要有:醫藥行業、食品行業(明膠、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等。)、高純水、城市汙水、工業廢水、飲用水、生物技術、生物發酵等。
超濾
早期的工業超濾應用於廢水和汙水處理。30多年來，隨著超濾技術的發展，超濾技術已涉及食品加工、飲料工業、制藥工業、生物制劑、中藥制劑、臨床醫學、印染廢水、食品工業廢水處理、資源回收、環境工程等多個領域。
納濾
納濾的主要應用領域涉及:食品工業、植物深加工、飲料工業、農產品深加工、生物醫藥、生物發酵、精細化工、環保工業等。
抗滲透
反滲透分離技術因其先進、高效、節能的特點，被廣泛應用於國民經濟的各個部門，主要用於水處理和熱敏性物質的濃縮。主要應用領域有:食品工業、乳品工業、飲料工業、植物(農產品)深加工、生物醫藥、生物發酵、飲用水制備、純水、超純水、海水、苦鹹水淡化、電力用水、電子、半導體工業、制藥工業工藝用水、制劑用水、註射用水、無熱源無菌純水、食品飲料工業、化工等行業工藝用水、鍋爐用水。
其他的
除了以上四種常用的膜分離工藝，還有透析、控釋、膜傳感器、膜氣體分離、液膜分離等。
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技術特征
膜是壹種具有選擇性分離功能的材料。膜選擇性分離將料液中不同組分分離、純化和濃縮的過程稱為膜分離。與傳統過濾不同的是，膜可以在分子範圍內分離，這個過程是物理過程，沒有相變和添加劑。膜的孔徑通常是微米級的。根據膜的孔徑大小(或截留分子量)不同，膜可分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。根據材料的不同，可以分為無機膜和有機膜。無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜，過濾精度低，選擇性小。有機膜由高分子材料制成，如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚碸、含氟聚合物等。在錯流膜過程中，各種膜的分離和截留性能是通過膜的孔徑和分子量來區分的。下圖簡要說明了四種不同的膜分離過程:(箭頭反射表示物質無法透過膜而被截留):
微濾
又稱微孔過濾，屬於精密過濾，其基本原理是篩網分離過程。微濾膜的材料分為有機和無機兩大類。有機聚合物包括醋酸纖維素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚碸、聚酰胺等。無機膜材料包括陶瓷和金屬。鑒於微孔膜的分離特性，微孔膜的應用範圍主要是從氣相和液相中截留顆粒、細菌等汙染物，以達到凈化、分離和濃縮的目的。
對於微濾來說，膜的截留特性是用膜的孔徑來表征的，孔徑通常在0.1 ~ 1微米之間，所以微濾膜可以分離大直徑的細菌和懸浮固體。可用於壹般料液的澄清、安全過濾和空氣滅菌。
超濾
是介於微濾和納濾之間的膜過程，膜的孔徑在0.05um-1nm之間。超濾是壹種膜分離技術，可以對溶液進行凈化、分離和濃縮。超濾過程通常可以理解為與膜孔徑相關的篩選過程。以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在壹定壓力下，當水流過膜表面時，只允許水和小於膜孔徑的小分子物質通過，從而達到凈化、分離和濃縮溶液的目的。
對於超濾來說，膜的截留特性是用標準有機物的截留分子量來表征的，壹般在1000 ~ 300000之間。因此，超濾膜可以分離大分子有機物(如蛋白質、細菌)、膠體、懸浮物等。廣泛應用於料液的澄清、大分子有機物的分離純化和除熱。
納濾
它是壹種介於超濾和反滲透之間的膜分離技術。其截止分子量在80 ~ 1000範圍內，孔徑為幾個納米，故稱納濾。基於納濾分離技術的優越特性，它在制藥、生化、食品工業等諸多領域顯示出廣闊的應用前景。
對於納濾，膜的截留特性表現為對標準NaCl、MgSO4 _ 4、CaCl2 _ 2溶液的截留率，通常為60% ~ 90%，對應的截留分子量為100 ~ 1000。因此，納濾膜可以將小分子有機物與水和無機鹽分離，同時實現脫鹽和濃縮。
反滲透
它是利用反滲透膜只能透過溶劑(通常是水)而截留離子物質或小分子物質的選擇性透過性，以膜兩側的靜壓力為驅動力來分離液體混合物的膜過程。反滲透是膜分離技術的重要組成部分，具有水質高、運行成本低、無汙染、操作方便、運行可靠等諸多優點，已成為海水和苦鹹水淡化及純水制備最節能、最簡單的技術。目前已廣泛應用於醫藥、電子、化工、食品、海水淡化等諸多行業。反滲透技術已成為現代工業水處理技術的首選。
反滲透的截留目標是所有離子，只允許水通過膜。NaCl截留率在98%以上，出水為去離子水。反滲透可以去除可溶性金屬鹽、有機物、細菌、膠粒和發熱物質，即可以截留所有離子。反滲透膜已廣泛應用於純水、軟化水、去離子水的生產、產品濃縮和廢水處理，如垃圾滲濾液的處理。
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過程原理
膜分離的基本技術原理相對簡單。過濾過程中，料液由泵加壓，料液以壹定的流速沿濾膜表面流動。分子量大於被膜截留分子量的物質分子不會通過膜回流到進料罐，分子量小於被膜截留分子量的物質或分子通過膜形成透析液。所以膜系統有兩個出口，壹個是回流(濃縮液)出口，壹個是透析液出口。單位時間(Hr)和單位膜面積(m2)內流出的透析液的量(L)稱為膜通量(LMH)，即過濾速度。影響膜通量的因素有:溫度、壓力、TDS、離子濃度、粘度等。
由於膜分離過程是純物理過程，具有無相變、節能、體積小、可拆卸等特點，使得膜廣泛應用於發酵、制藥、植物提取、化工、水處理過程和環保行業。根據不同成分有機物的分子量，選擇不同的膜和合適的膜技術，以達到最佳的膜通量和截留率，從而提高生產收率，降低投資規模和運行成本。
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系統應用
澄清和凈化技術
-超濾/微濾膜系統
用於澄清、凈化和分離的膜主要是超濾/微濾膜，由於截留物質分布範圍廣，廣泛應用於固液分離、大小分子物質分離、色素去除、產品純化、油水分離等工藝過程。
超濾/微濾膜分離可以替代自然沈降、板框過濾、真空轉鼓分離、離心分離、溶劑萃取、樹脂純化、活性炭脫色等傳統工藝。
可用於澄清凈化技術的膜分離組件主要有陶瓷膜、平板膜、不銹鋼膜、中空纖維膜、卷式膜和管式膜。