第三章 反渗透、纳滤基础知识 1 分离膜与膜过程 膜分离 物质世界是由原子、分子和细胞等微观单元构成的，然而这些微小的物质单元总是杂居共生，热力学第二定律揭示了微观粒子都会倾向于无序的混合状态。人们发明了过滤、蒸馏、萃取、电泳、层析和膜分离等分离技术来获取纯净的物质。 膜分离技术的基础是分离膜。分离膜是具有选择性透过性能的薄膜，某些分子（或微粒）可以透过薄膜，而其它的则被阻隔。这种分离总是要依赖于不同的分子（或微粒）之间的某种区别，最简单的区别是尺寸，三维空间之中，什么都有大小巨细，而膜有孔径。当然分子（或微粒）还有其它的特性差别可以利用，比如荷电性（正、负电），亲合性（亲油、亲水），深解性，等等。按照阻留微粒的尺寸大小，液体分离膜技术有反渗透（亚纳米级）、纳滤（纳米级）、超滤（10纳米级）和微滤（微米和亚微米级），另外还有气体分离、渗透蒸发、电渗析、液膜技术、膜萃取、膜催化、膜蒸馏等膜分离过程。 表-1 主要的膜分离过程 膜的种类 膜的功能 分离驱动力 透过物质 被截留物质 微 滤 多孔膜、溶液的 微滤、脱微粒子 压力差 水、溶剂、溶解物 悬浮物、细菌类、微粒子 超 滤 脱除溶液中的胶体、各类大分子 压力差 溶剂、离子和小分子 蛋白质、各类酶、细菌、病毒、乳胶、微粒子 反渗透 和纳滤 脱除溶液中的盐类及低分子物 压力差 水、溶剂 无机盐、糖类、氨基酸、BOD、COD等 透 析 脱除溶液中的盐类及低分子物 浓度差 离子、低分子物、酸、碱 无机盐、尿素、尿酸、糖类、氨基酸 电渗析 脱除溶液中的离子 电位差 离子 无机、有机离子 渗透气化 溶液中的低分子及溶剂间的分离 压力差、浓度差 蒸汽 液体、无机盐、乙醇溶液 气体分离 气体、气体与蒸汽分离 浓度差 易透过气体 不易透过气体 薄膜复合膜 薄膜复合膜由超薄皮层（活性分离层）和多孔基膜构成。基膜一般是在多孔织物支撑体上浇筑的微孔聚砜膜(即 0.2mm厚)，超薄皮层是由聚酰胺和聚脲通过界面缩合反应技术形成的。 薄膜复合膜的优点与它们的化学性质有关，其最主要的特点是化学稳定性，在中等压力下操作就具有高水通量和盐截留率及抗生物侵蚀。它们能在温度0－40℃及pH2－l2间连续操作。像芳香聚酰胺一样，这些材料的抗氯及其他氧化性物质的性能差。 过滤图谱 平膜结构 图-1 非对称膜与复合膜结构比较 美国海德能公司的RO/NF膜(CPA, ESPA, SWC, ESNA, LFC)均是复...
