關于微濾、超濾、納濾、反滲透

1、超濾(UF)：

過濾精度在0.001-0.1微米，屬于二十一世紀高新技術之一。是一種利用壓差的膜法分離技術，可濾除水中的鐵銹、泥沙、懸浮物、膠體、細菌、大分子有機物等有害物質，并能保留對人體有益的一些礦物質元素。是礦泉水、山泉水生產工藝中的核心部件。超濾工藝中水的回收率高達95%以上，并且可方便的實現沖洗與反沖洗，不易堵塞，使用壽命相對較長。超濾不需要加電加壓，僅依靠自來水壓力就可進行過濾，流量大，使用成本低廉，較適合家庭飲用水的全面凈化。因此未來生活飲用水的凈化將以超濾技術為主，并結合其他的過濾材料，以達到較寬的處理范圍，更全面地消除水中的污染物質。

    2、納濾(NF)：

    過濾精度介于超濾和反滲透之間，脫鹽率比反滲透低，也是一種需要加電、加壓的膜法分離技術，水的回收率較低。也就是說用納濾膜制水的過程中，一定會浪費將近30%的自來水。這是一般家庭不能接受的。一般用于工業純水制造。

    3、反滲透(RO)：

    過濾精度為0.0001微米左右，是美國60年代初研制的一種超高精度的利用壓差的膜法分離技術。可濾除水中的幾乎一切的雜質（包括有害的和有益的），只能允許水分子通過。也就是說用反滲膜制水的過程中，一定會浪費將近50%以上的自來水。這是一般家庭不能接受的。一般用于純凈水、工業超純水、醫藥超純水的制造。反滲透技術需要加壓、加電，流量小，水的利用率低，不適合大量生活飲用水的凈化。

    4、微濾（MF）：

    過濾精度一般在0.1-50微米，常見的各種PP濾芯，活性碳濾芯，陶瓷濾芯等都屬于微濾范疇，用于簡單的粗過濾，過濾水中的泥沙、鐵銹等大顆粒雜質，但不能去除水中的細菌等有害物質。濾芯通常不能清洗，為一次性過濾材料，需要經常更換。① PP棉芯：一般只用于要求不高的粗濾，去除水中泥沙、鐵銹等大顆粒物質。② 活性碳：可以消除水中的異色和異味，但是不能去除水中的細菌，對泥沙、鐵銹的去除效果也很差。③ 陶瓷濾芯：zui小過濾精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。

    5、反滲透膜（RO膜）：
    RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的縮寫，中文意思是（逆滲透），一般水的流動方式是由低濃度流向高濃度，水一旦加壓之后，將由高濃度流向低濃度，亦即所謂逆滲透原理：由于RO 膜的孔徑是頭發絲的一百萬分之五（ 0.0001 微米） , 一般肉眼無法看到，細菌、病毒是它的 5000 倍，因此，只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過，其它雜質及重金屬均由廢水管排出，所有海水淡化的過程，以及太空人廢水回收處理均采用此方法，因此 RO 膜又稱體外的高科技人工腎臟。
    （1）什么是反滲透?
    反滲透是60年代發展起來的一項新的膜分離技術,是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質進行分離的過程.反滲透的英文全名是REVERSE OSMOSIS”,縮寫為“RO”。

    （2）反滲透的原理：

    首先要了解“滲透”的概念.滲透是一種物理現象.當兩種含有不同鹽類的水，如用一張半滲透性的薄膜分開就會發現，含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中，而所含的鹽分并不滲透，這樣，逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止.然而，要完成這一過程需要很長時間，這一過程也稱為滲透壓力。但如果在含鹽量高的水側，試加一個壓力，其結果也可以使上述滲透停止，這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大，可以使方向相反方向滲透，而鹽分剩下。因此，反滲透除鹽原理，就是在有鹽分的水中(如原水)，施以比自然滲透壓力更大的壓力，使滲透向相反方向進行，把原水中的水分子壓力到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達到除去水中雜質、鹽分的目的。

    （3）RO反滲透的由來：
    1950年美國科學家DR.S.Sourirajan有一回無意發現海鷗在海上飛行時從海面啜起一大口海水，隔了幾秒后，吐出一小口的海水，而產生疑問，因為陸地上由肺呼吸的動物是無法飲用高鹽份的海水的。經過解剖發現海鷗體內有一層薄膜，該薄膜非常精密，海水經由海鷗吸入體內后加壓，再經由壓力作用將水分子貫穿滲透過薄膜轉化為淡水，而含有雜質及高濃縮鹽份的海水則吐出嘴外，此即往后反滲透法的基本理論架構；并在1953年由University of Florida應用于海水淡化去除鹽份設備，在1960年經美國聯邦政府專案支助美國U.C.L.A大學醫學院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士著手研究反滲透膜，一年約投入四億美元經費研究，以運用于太空人使用，使太空船不用運載大量的飲用水升空，直到1960年投入研究工作的學者、專家越來越多，使之質與量更加精進，從而解決了人類飲用水中的難題。
      6、超濾膜（UF）：
    一種孔徑規格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。采用超濾膜以壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料制得。zui適于處理溶液中溶質的分離和增濃，也常用于其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離，其應用領域在不斷擴大。
    以壓力差為推動力的膜過濾可區分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區分是根據膜層所能截留的zui小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區分標準時，則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02～10μm；超濾膜(UF)為0.001～0.02μm；逆滲透膜(RO)為0.0001～0.001μm。由此可知，超濾膜zui適于處理溶液中溶質的分離和增濃，或采用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術，即獲得預期尺寸和窄分布微孔的技術是極其重要的。孔的控制因素較多，如根據制膜時溶液的種類和濃度、蒸發及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜，用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式，廣泛用于如醫藥工業、食品工業、環境工程等。
    我們都知道篩子是用來篩東西的，它能將細小物體放行，而將個頭較大的截留下來。可是，您聽說過能篩分子的篩子嗎？超濾膜--這種超級篩子能將尺寸不等的分子篩分開來！那么，到底什么是超濾膜呢？
    超濾膜是一種具有超級“篩分”分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米，也就是說只有一根頭發絲的1‰！在膜的一側施以適當壓力，就能篩出大于孔徑的溶質分子，以分離分子量大于500道爾頓、粒徑大于2～20納米的顆粒。超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的，沒有皮層，所有方向上的孔隙都是一樣的，屬于深層過濾；后者具有較致密的表層和以指狀結構為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底層厚度為200～250微米，屬于表層過濾。工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
    超濾膜是zui早開發的高分子分離膜之一，在60年代超濾裝置就實現了工業化。超濾膜的工業應用十分廣泛，已成為新型化工單元操作之一。用于分離、濃縮、純化生物制品、醫藥制品以及食品工業中；還用于血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜進行了中草藥的濃縮提純。超濾膜隨著技術的進步，其篩選功能必將得到改進和加強，對人類社會的貢獻也將越來越大。