1. 浸沒式與壓力式、外壓式與和內壓式微超濾膜的比較
外壓式超濾膜與內壓式超濾膜的區別：
1.外壓超濾膜；又稱復合膜，這種超濾有2層膜壁，有獨立內壁支撐層，不會出現說被壓壞的事況。內壓膜：沒有獨立內壁支撐層，但是也可以外壓過濾（膜組件的反沖洗就是）必須比正常運行壓力低50%。
2.外壓式超濾一般都採用PVDF材料，內壓式超濾一般都採用PE或PES，PVDF材料的優勢有很多相信很多地方都能查到，我就不再敷述了，這里只談一點，PVDF材料韌性比較好，不易折斷，PESPE比較脆，易折斷。所以說是內壓超濾壓根就不能氣洗，在空氣摩擦的情況下，PEPES的材料會斷絲的。要不然誰會放著高回收率的方法不採用，而浪費大量的過濾水來反洗超濾膜呢。
3、直觀上內壓式超濾內壁光滑，不容易污堵，但是在實際運行過程中由於絕大多數中空纖維過濾都採用全流過率模式，所以污染物在膜表面上的停留不是我們想當然的那個樣子。要分析內壓外壓的優缺點要從材料特性、膜結構，水力模型，流體力學，工藝設計等多方面來分析，綜合評判，從任何一個角度以偏蓋全都是不可取的。
4.外壓式的超濾膜有一個特點就是可以進行自動沖洗，大家都知道超濾膜使用久了，膜的截留作用，有一些被截留物會附著在膜表面上，甚至膜孔也會被更為細小雜質堵塞而使膜的產水量下降。進水的預處理的好壞，只是解決污染問題。而外壓式有個專門改變自來水流向的閥門，使本來流經膜絲管外壁的自來水從管內壁流經，然後利用壓力差將水滲過管壁，這樣就能把超濾膜表面上的截留物沖走，實現自動沖洗的功能。由於有自動潔凈功能，因此外壓式超濾膜濾芯的壽命也更長，而且避免了二次污染。
2. 超濾與透析的區別
一、原理不同
超濾：超濾是血液通過機器泵或者血壓流經體蔽伏談外濾器，在人工腎小球跨膜壓的作用下，液體從壓力高的一側向壓力低的一側移動，通過對流的方式獲得超濾液。
透析：透析依靠半透膜進行彌散和滲透。半透膜兩側的溶質濃度差就是驅動溶質移動的原動力，溶質從濃度高的一側通過平衡膜向濃度低的一側（彌散作用），水分子移向滲透濃度高的一側（滲透作用）。
二、使用的膜不同
超濾：超濾膜的孔徑在0.05um_1nm之間，主要用於截留去除水中的懸浮物、膠體、微粒、細菌和病毒等大分子物質。宏碰
透析：透析所使用的半透膜厚度為10－20微米，膜上的孔徑平均為3納米，所以只允許分子量為1.5萬以下的小分子和部分中分子物質通過，而分子量大於3.5萬的大分子物質不能通過。
三、裝置不同
超濾：超濾裝置一般由若干超濾組件構成。
透析：透析所使用的裝置是血液透析器。
(2)超濾膜組件模型擴展閱讀
超濾的操作影響因素：料液流速、操作壓力、溫度、運行周期、進料濃度、料液的與處理、膜的清洗。
操作溫度主要取決於所處理的物料的化學、物理性質。由於高溫可降低料液的黏度，增加傳質效率，提高透過通量，因此應在允許的最高溫度下進行操作。
超濾膜透過通量與操作壓力的關系取決於膜和凝膠層的性質。超濾過程為凝膠化廳友模型，膜透過通量與壓力無關，這時的通量稱為臨界透過通量。
3. 關於現代分離技術的綜述
膜分離技術綜述一
膜分離技術是近三十多年來發展起來的高新技術，是多學科交*的產物，亦是化學工程學科發展新的增長點。它與傳統的分離方法比較，具有如下明顯的優點：
1.高效：由於膜具有選擇性，它能有選擇性地透過某些物質，而阻擋另一些物質的透過。選擇合適的膜，可以有效地進行物質的分離，提純和濃縮；
2.節能：多數膜分離過程在常溫下*作，被分離物質不發生相變, 是一種低能耗，低成本的單元*作；
3.過程簡單、容易*作和控制；
4.不污染環境。
二.膜分離技術簡介
1.分離膜的種類：膜是膜技術的核心，膜材料的性質和化學結構對膜分離性能起著決定性的影響。膜的種類很多，其中按材料分有高分子膜、金屬膜、無機膜。高分子膜用途最廣，其所使用的材料見後面附件Ⅰ。
按結構分有七類：
(1)均質膜或緻密膜，為結構均勻的緻密薄膜，見附件Ⅱ圖1。
(2)對稱微孔膜，平均孔徑為0.02～10。按成膜方法不同，有三種類型的微孔膜，即核孔膜、控制拉伸膜和海綿狀結構膜(見附件Ⅱ圖2、圖3、圖4)。
(3)非對稱膜。(見附件Ⅱ圖5)，膜斷面為不對稱結構，是工業上應用最多的膜。
(4)復合膜，如圖6。在多孔膜表面加塗另一種材料的緻密復合層。
(5)離子交換膜
(6)荷電膜
(7)液膜、包括支撐液膜和乳狀液膜
2.膜分離設備(組件)
板框式，見圖8，結構類似板框式壓濾機。
卷式，見圖9，結構類似出螺旋板換熱器。
管式，見圖10，結構類似列管式換熱器。
中空纖維式，圖11，結構類似列管式換熱器，由幾千根甚至幾百萬根中空纖維組成。
3.膜分離過程
膜分離過程是以選擇性透過膜為分離介質，當膜兩側存在某種推動力(如壓力差、濃度差、電位差、溫度差等)時，原料側組分選擇性地透過膜，以達到分離，提純的目的。不同的膜過程使用不同的膜，推動力也不同。目前已經工業化應用的膜分離過程有微濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)、滲析(D)、電滲析(ED)、氣體分離(GS)、滲透汽化(PV)、乳化液膜(ELM)等八種。
反滲透、超濾、微濾、電滲析這四大過程在技術上已經相當成熟，已有大規模的工業應用，形成了相當規模的產業，有許多商品化的產品可供不同用途使用。
氣體分離和滲透汽化是正在發展中的技術。其中氣體分離相對較為成熟一些。目前已有工業規模的氣體分離體系是, 空氣中氧和氮的分離；合成氨廠中氨、氮、甲烷混合氣中氫的分離；天然氣中二氧化碳與甲烷的分離。滲透汽化是這些膜過程中唯一有相變的過程，在組件和過程設計中均有特殊的地方。它主要用於有機物／水，水／有機物，有機物／有機物分離，是最有希望取代某些高能耗的精餾技術的膜過程。80年代中期進入工業化應用階段。
除了以上八種已工業應用的膜分離過程外，還有許多正在開發研究中的新膜過程，它們是膜萃取、膜蒸餾、雙極性膜電滲析、膜分相、膜吸收、膜反應、膜控制釋放、膜生物感測器等。這些膜過程目前尚處在小型試驗和中試階段。
五.目前基礎研究的前沿課題
1.以水處理為主的膜材料及膜研究
大通量、高表面積的反滲透膜研究
截留分子量低於1000, 高於100萬的超濾膜及透過機理; 抗污染膜製造孔徑從0.1m到75m 微孔膜系列化研究
界面縮聚法制備納濾膜活性層的方法
2. 大通量高選擇性氣體分離膜研究
二氧化碳分離
有機廢氣(VOCS)處理
3. 滲透汽化膜
從水中分離有機物的高選擇性膜研究
有機物/有機物分離膜研究
4. 無機膜
超薄化, 超微孔化復合膜研究; 多組分復合膜研究
電導移動膜研究
無機與有機材料接枝膜
5. 膜催化反應器的傳質、傳熱模型
6. 膜過程在環境保護及治理、水資源再生、燃料電池隔膜的理論和應用研究
7.膜中的分子模擬
4. 納濾能否有效去除水中的COD BOD5和TOC
首先，納濾膜（Nanofiltration Membranes)是80年代末期問世的一種新型分離膜，其截留分子量介於反滲透膜和超濾膜之間，約為-2000Da，由此推測納濾膜可能擁有lnm左右的微孔結構，故稱之為「納濾」。納濾膜大多是復合膜，其表而分離層由聚電解質構成，因而對無機鹽具有一定的截留率。國外已經商品化的納濾膜大多是通過界面縮聚及縮合法在微孔基膜上復合一層具有納米級孔徑的超薄分離層。
納濾膜能截留納米級（0.001微米）的物質。納濾膜的操作區間介於超濾和反滲透之間，截留溶解鹽類的能力為20%-98%之間，對可溶性單價離子的去除率低於高價離子，納濾一般用於去除地表水中的有機物和色素、地下水中的硬度及鐳，且部分去除溶解鹽，在食品和醫葯生產中有用物質的提取、濃縮。納濾膜的運行壓力一般3.5-30bar。
納濾過程的關鍵是納濾膜。對膜材料的要求是：具有良好的成膜性、熱穩定性、化學穩定性、機械強度高、耐酸鹼及微生物侵蝕、耐氯和其它氧化性物質、有高水通量及高鹽截留率、抗膠體及懸浮物污染，價格便宜且採用的納濾膜多為芳香族及聚酸氫類復合納濾膜。復合膜為非對稱膜，由兩部分結構組成：一部分為起支撐作用的多孔膜，其機理為篩分作用;另一部分為起分離作用的一層較薄的緻密膜，其分離機理可用溶解擴散理論進行解釋。對於復合膜，可以對起分離作用的表皮層和支撐層分別進行材料和結構的優化，可獲得性能優良的復合膜。膜組件的形式有中空纖維、卷式、板框式和管式等。其中，中空纖維和卷式膜組件的填充密度高，造價低，組件內流體力學條件好;但是這兩種膜組件的製造技術要求高，密封困難，使用中抗污染能力差，對料液預處理要求高。而板框式和管式膜組件雖然清洗方便、耐污染，但膜的填充密度低、造價高。因此，在納濾系統中多使用中空纖維式或卷式膜組件。
在我國，對納濾過程的理論研究比較早，但對納濾膜的開發尚處於初步階段。在美國、日本等國家，納濾膜的開發已經取得了很大的進展，達到了商品化的程度，如美國Filmtec公司的NF系列納濾膜、日本日東電工的NTR-7400系列納濾膜及東麗公司的UTC系列納濾膜等都是在水處理領域中應用比較廣泛的商品化復合納濾膜。
對於一般的反滲透膜，脫鹽率是膜分離性能的重要指標，但對於納濾膜，僅用脫鹽率還不能說明其分離性能。有時，納濾膜對分子量較大的物質的截留率反而低於分子量較小的物質。納濾膜的過濾機理十分復雜。由於納濾膜技術為新興技術，因此對納濾的機理研究還處於探索階段，有關文獻還很少。但鑒於納濾是反滲透的一個分支，因此很多現象可以用反滲透的機理模型進行解釋。關於反滲透的膜透過理論[2]有朗斯代爾、默頓等的溶解擴散理論;里德、布雷頓等的氫鍵理論;舍伍德的擴散細孔流動理論;洛布和索里拉金提出的選擇吸附細孔流動理論和格盧考夫的細孔理論等。
納濾膜的過濾性能還與膜的荷電性、膜製造的工藝過程等有關。不同的納濾膜對溶質有不同的選擇透過性，如一般的納濾膜對二價離子的截留率要比一價離子高，在多組分混合體系中，對一價離子的截留率還可能有所降低。納濾膜的實際分離性能還與納濾過程的操作壓力、溶液濃度、溫度等條件有關。如透過通量隨操作壓力的升高而增大，截留率隨溶液濃度的增大而降低等。
所以，納濾膜可以去除大部分COD及BOD和TOC
5. 求一篇關於發酵內容的綜述，只要是有關於發酵的就行
發酵已經從過去簡單的生產酒精類飲料、生產醋酸和發酵麵包發展到今天成為生物工程的一個極其重要的分支，成為一個包括了微生物學、化學工程、基因工程、細胞工程、機械工程和計算機軟硬體工程的一個多學科工程。從廣義上講，發酵工程由三部分組成：上游工程，發酵工程和下游工程。其中，下游工程指從發酵液中分離和純化產品的技術：包括固液分離技術（離心分離，過濾分離，沉澱分離等工藝），細胞破壁技術（超聲、高壓剪切、滲透壓、表面活性劑和溶壁酶等），蛋白質純化技術（沉澱法、色譜分離法和超濾法等），最後還有產品的包裝處理技術（真空乾燥和冰凍幹事燥等）。本文對其中的膜分離技術的原理及研究進展做一綜述。
一、概述
膜分離技術是近三十多年來發展起來的高新技術，是多學科交叉的產物，亦是化學工程學科發展新的增長點。它與傳統的分離方法比較，具有如下明顯的優點：
1.高效：由於膜具有選擇性，它能有選擇性地透過某些物質，而阻擋另一些物質的透過。選擇合適的膜，可以有效地進行物質的分離，提純和濃縮；
2.節能：多數膜分離過程在常溫下操作，被分離物質不發生相變, 是一種低能耗，低成本的單元操作；
3.過程簡單、容易操作和控制；
4.不污染環境。
由於這些優點、使膜分離技術在短短的時間迅速發展起來，已廣泛有效地應用於石油化工、生化制葯、醫療衛生、冶金、電子、能源、輕工、紡織、食品、環保、航天、海運、人民生活等領域，形成了獨立的新興技術產業。目前，世界膜市場以每年遞增14～30％速度發展，它不僅自身形成了每年約百億美元的產值，而且有力地促進了社會、經濟及科技的發展。特別是，它的應用與節能、環境保護以及水資源的再生有密切的關系，因此在當今世界上能源短缺、水荒和環境污染日益嚴重的情況下，膜分離技術得到世界各國的普遍重視，歐、美、日等發達國家投巨資立專項進行開發研究，已取得在此領域的領先地位。我國在「六五」、「七五」、「八五」、「九五」以及863、973計劃中均列為重點項目，給予支持。
二.膜分離技術簡介
1.分離膜的種類：膜是膜技術的核心，膜材料的性質和化學結構對膜分離性能起著決定性的影響。膜的種類很多，其中按材料分有高分子膜、金屬膜、無機膜。高分子膜用途最廣。
按結構分有七類：
(1)均質膜或緻密膜，為結構均勻的緻密薄膜。
(2)對稱微孔膜，平均孔徑為0.02～10。按成膜方法不同，有三種類型的微孔膜，即核孔膜、控制拉伸膜和海綿狀結構膜。
(3)非對稱膜。膜斷面為不對稱結構，是工業上應用最多的膜。
(4)復合膜。在多孔膜表面加塗另一種材料的緻密復合層。
(5)離子交換膜
(6)荷電膜
(7)液膜、包括支撐液膜和乳狀液膜
按形狀分有平板膜、管式膜和中空纖維膜。
2.膜分離設備(組件)
板框式，結構類似板框式壓濾機。
卷式，結構類似出螺旋板換熱器。
管式，結構類似列管式換熱器。
中空纖維式，結構類似列管式換熱器，由幾千根甚至幾百萬根中空纖維組成。
3.膜分離過程
膜分離過程是以選擇性透過膜為分離介質，當膜兩側存在某種推動力(如壓力差、濃度差、電位差、溫度差等)時，原料側組分選擇性地透過膜，以達到分離，提純的目的。不同的膜過程使用不同的膜，推動力也不同。目前已經工業化應用的膜分離過程有微濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)、滲析(D)、電滲析(ED)、氣體分離(GS)、滲透汽化(PV)、乳化液膜(ELM)等八種。
反滲透、超濾、微濾、電滲析這四大過程在技術上已經相當成熟，已有大規模的工業應用，形成了相當規模的產業，有許多商品化的產品可供不同用途使用。
氣體分離和滲透汽化是正在發展中的技術。其中氣體分離相對較為成熟一些。目前已有工業規模的氣體分離體系是, 空氣中氧和氮的分離；合成氨廠中氨、氮、甲烷混合氣中氫的分離；天然氣中二氧化碳與甲烷的分離。滲透汽化是這些膜過程中唯一有相變的過程，在組件和過程設計中均有特殊的地方。它主要用於有機物／水，水／有機物，有機物／有機物分離，是最有希望取代某些高能耗的精餾技術的膜過程。80年代中期進入工業化應用階段。
除了以上八種已工業應用的膜分離過程外，還有許多正在開發研究中的新膜過程，它們是膜萃取、膜蒸餾、雙極性膜電滲析、膜分相、膜吸收、膜反應、膜控制釋放、膜生物感測器等。這些膜過程目前尚處在小型試驗和中試階段。
三.膜分離技術的發展簡史及研究現狀
人類對於膜現象的研究源於1748年，然而認識到膜的功能並用於為人類服務，卻經歷了200多年的漫長過程。人們對膜進行科學研究則是近幾十年來的事。1950年W.Juda試制出選擇透過性能的離子交換膜，奠定了電滲析的實用化基礎。1960年 Loeb和Souriringan首次研製成世界上具有歷史意義的非對稱反滲透膜，這在膜分離技術發展中是一個重要的突破，使膜分離技術進入了大規模工業化應用的時代。其發展的歷史大致為：30年代微孔過濾，40年代透析；50年代電滲析；60年代反滲透；70年代超濾和液膜；80年代氣體分離；90年代滲透汽化。此外以膜為基礎的其它新型分離過程，以及膜分離與其它分離過程結合的集成過程(Integrated Membrane Process)也日益得到重視和發展。
幾種主要膜技術發展近況大致如下：
微濾在30年代硝酸纖維素微濾膜商品化，60年代主要開發新品種。近年來以四氟乙烯和聚偏氟乙烯製成的微濾膜已商品化，具有耐高溫、耐溶劑、化學穩定性好等優點，使用溫度在－100～260℃。目前銷售量居第一位。
超濾從70年代進入工業化應用後發展迅速,已成為應用領域最廣的技術。日本開發出孔徑為5～50nm的陶瓷超濾膜, 截留分子量為2萬, 並開發成功直徑為1～2mm, 壁厚200～400的陶瓷中空纖維超濾膜,特別適合於生物製品的分離提純。
離子交換膜和電滲析技術主要用於苦鹹水脫鹽,近年市場容量也近飽和。80年代新型含氟離子膜在氯鹼工業成功應用後, 引起氯鹼工業的深刻變化。離子膜法比傳統的隔膜法節約總能耗30％，節約投資20％。90年世界上已有34個國家近140套離子膜電解裝置投產, 到2000年全世界將1/3氯鹼生產轉向膜法。
60年洛布(Loeb)與索里拉簡(Sourirajan)發明了第一代高性能的非對稱性醋酸纖維素膜, 把反滲透(RO)首次用於海波及苦鹹水淡化。70年代開發成功高效芳香聚醯胺中空纖維反滲透膜，使RO膜性能進一步提高。90年代出現低壓反滲透復合膜, 為第三代RO膜，膜性能大幅度提高，為RO 技術發展開辟了廣闊的前景。目前RO 已在許多領域得到廣泛應用，例如，超純水製造、鍋爐水軟化，食品、醫葯的濃縮，城市污水處理，化工廢液中有用物質回收。
1979年Monsanto公司用於H2/N2分離的Prism系統的建立, 將氣體分離推向工業化應用。1985年Dow化學公司向市場提供以富N2為目的空氣分離器「Generon」氣體分離用於石油、化工、天然氣生產等領域, 大大提高了過程的經濟效益。
80年代後期進入工業應用的膜分離技術是用滲透汽化進行醇類等恆沸物脫水，由於該過程的能耗僅為恆沸精餾的1/3～1/2，且不使用苯等挾帶劑，在取代恆沸精餾及其它脫水技術上具有很大的經濟優勢。德國GFT公司是率先開發成功唯一商品GFT膜的公司。90年代初向巴西、德、法、美、英等國出售了100多套生產裝置，其中最大的為年產4萬噸無水乙醇的工業裝置，建於法國。除此之外，用PV法進行水中少量有機物脫除及某些有機／有機混合物分離, 例如水中微量含氯有機物分離，MTBE/甲醇分離, 近年也有中試規模的研報導。
在我國，膜技術的發展是從1958年離子交換膜研究開始的。65年開始對反滲透膜進行探索，66年上海化工廠聚乙烯異相離子交換膜正式投產，為電滲析工業應用奠定了基礎。67年海水淡化會戰對我國膜科學技術的進步起了積極的推動作用。70年代相繼對電滲析、反滲透、超濾和微濾膜及組件進行研究開發，80年代進入推廣應用階段。80年代中期我國氣體分離膜的研究取得長足進步，1985年中國科學院大連化物所首次研製成功中空纖維N2/H2分離器, 主要性能指標接近國外同類產品指標, 現已投入批量生產, 每套成本僅為進口裝置的1/3。
我國滲透汽化(PV)過程研究開始於1984年, 進入90年代以來, 復合膜的制備取得了較大進展, 1992年, 我系研製的改性PVA/PAN復合膜通過技術鑒定, 98年在燕化建立我國第一個千噸級苯脫水示範工程, 為我國PV技術的工業化應用奠定了基礎。
四.膜分離學科發展的主要學科支持體系
以選擇性分離膜為中心的膜科學研究自本世紀50年代形成一個學科以來，取得了飛速發展，主要圍繞幾個方向深入研究， 這幾個方面是：膜材料和膜結構；膜制備與膜形成機理；膜性能與結構的關系; 膜過程和傳遞機理; 過程和設備設計與優化；膜應用研究等。膜分離技術之所以能夠在短短30年內迅速發展脫穎而出，首先是因為它有堅實的理論基礎，例如化學滲透壓學說，氣體膜透過理論、膜孔徑理論、膜平衡概念、定電位學說、雙電層理論等等。其次是近代科學技術的發展為分離膜材料研究提供了良好的條件，高分子科學的進展為膜分離提供了具有各種特性的合成高分子膜材料；電子顯微鏡等近代分析技術的進展為分離膜的結構分析和分離機理研究提供了有效手段。第三是現代工業的發展迫切需要節能、低品位原料的再利用和消除環境污染的新技術，而膜分離正好是能滿足這些需要的新技術。
五.目前基礎研究的前沿課題
1.以水處理為主的膜材料及膜研究
大通量、高表面積的反滲透膜研究
截留分子量低於1000, 高於100萬的超濾膜及透過機理; 抗污染膜製造
孔徑從0.1m到75m 微孔膜系列化研究
界面縮聚法制備納濾膜活性層的方法
2. 大通量高選擇性氣體分離膜研究
二氧化碳分離
有機廢氣(VOCS)處理
3. 滲透汽化膜
從水中分離有機物的高選擇性膜研究
有機物/有機物分離膜研究
4. 無機膜
超薄化, 超微孔化復合膜研究; 多組分復合膜研究
電導移動膜研究
無機與有機材料接枝膜
5. 膜催化反應器的傳質、傳熱模型
6. 膜過程在環境保護及治理、水資源再生、燃料電池隔膜的理論和應用研究
7.膜中的分子模擬
6. RO純水機的RO反滲透膜介紹：
反滲透膜是一種模擬生物半透膜製成的具有一定特性的人工半透膜，是反滲透技術的核心構件。反滲透技術原理是在高於溶液滲透壓的作用下，依據其他物質不能透過半透膜 而將這些物質和水分離開來。反滲透膜的膜孔徑非常小，因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等。系統具有水質好、耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優點。
反滲透膜是實現反滲透的核心元件，是一種模擬生物半透膜製成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料製成。如醋酸纖維素膜、芳香族聚醯肼膜、芳香族聚醯胺膜。表面微孔的直徑一般在0.5～10nm之間，透過性的大小與膜本身的化學結構有關。有的高分子材料對鹽的排斥性好，而水的透過速度並不好。有的高分子材料化學結構具有較多親水基團，因而水的透過速度相對較快。因此一種滿意的反滲透膜應具有適當的滲透量或脫鹽率。
反滲透膜應具有以下特徵：
（1）在高流速下應具有高效脫鹽率；
（2）具有較高機械強度和使用壽命；
（3）能在較低操作壓力下發揮功能；
（4）能耐受化學或生化作用的影響；
（5）受pH值、溫度等因素影響較小；
（6）制膜原料來源容易，加工簡便，成本低廉。
反滲透膜的結構，有非對稱膜和均相膜兩類。當前使用的膜材料主要為醋酸纖維素和芳香聚醯胺類。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式。可用於分離、濃縮、純化等化工單元操作，主要用於純水制備和水處理行業中。
7. 超濾系統穩定運行受哪些因素的影響
一、超濾透過通量 超濾在操作壓力為0.1-0.6MPa、溫度為60℃以下時，其透過通量應在100-500L/(m2.h)為宜，實際中比它要小得多，一般為1-100L/(m2.h)。當超濾透過濃差通量低於1L/(m2.h)時，過程缺乏經濟效益，其原因是濃差極化在膜面上形成的邊界層(或凝膠層)，使流體阻力增加，因此必須相應採取一些措施來解決。 1、料液流速 提高料液流速對防止濃差極化、提高設備處理能力有利。但增大壓力使工藝過程耗能增加，結果導致費用增大。一般湍流體系中流速為1-3m/s。 在螺旋式組件體系中，常在層流區操作，可在液流通道上設湍流促進材料，或採用振動的膜支撐物，在流道上產生壓力波等方法，以改善流動狀態，控制濃差極化，從而保證超濾組件的正常運行。 2、操作壓力 超濾膜透過通量與操作壓力的關系決定於膜和邊界層的性質。在實際超濾過程中往往後者控制著超濾透過同量。在用滲透壓模型時，膜透過通量與壓力成正比，而用凝膠化模型時，膜透過通量與壓力無關。此時的透過通量稱為臨界透過通量。實際中超濾操作應在臨界透過通量附近進行，此時操作壓力約為0.5-0.6MPa,除了克服透過膜的阻力外，還要克服通過膜表面的流體壓力損失。 3、溫度 操作溫度主要決定與所處理料液的化學、物理性質和生物穩定性，應在膜設備和處理物質允許的最高溫度下進行操作，因為高溫可以減少料液的黏度，從而增加傳質效率，提高透過通量。溫度與擴散系數的關系，可以用下式表示: μD/T=常數 由上式可見，溫度T愈高，黏度μ變小，而擴散系數D則變大。例如，酶最高溫度為25℃，電塗料為30℃，蛋白質為55℃，制奶工業為50-55℃，紡織工業脫漿廢水中回收PVA時為85℃。 4、操作時間 隨著超濾過程的進行，濃度極化在膜表面上形成了濃縮的凝膠層，使超濾透過通量下降。其透過通量隨時間的衰減情況，與膜組件的水力特性、料液的性質和膜的特性有關。當超濾運行一段時間後，就需要進行清洗，這段時間稱為一個運行周期，當然運行周期的變化還與清洗情況有關。 5、進料濃度 隨著超濾過程的進行，料液(主體液流)的濃度在增高，此時黏度變小，邊界層厚度擴大，這對超濾來說無論從技術上還是經濟上都是不利的，因此對超濾過程主體液流的濃度應有一個限制，既最高允許濃度。 6、料液的預處理 為了提高膜的透過通量，保證超濾膜的正常穩定運行，在超濾前需對料液進行預處理，雖然超濾的預處理過程不像反滲透過程那麼嚴格，但這種預處理也是保證實現超濾過程正常運行的關鍵，通常採用的預處理方法有: (1)過濾; (2)化學絮凝; (3)PH調節; (4)消毒; (5)活性炭吸附; 上述預處理方法可以根據料液的性質和需要進行選用。 此外，經超濾回收的水，在使用前還需進行再處理(稱為後處理，如電子工業用水)如脫除CO2、PH調節、過濾、消毒等。
8. GE納濾膜對礦物質飲用水處理有什麼作用能達到什麼樣的效果
ge納濾膜
而各種膜分離過程，首先是在水處理方面得到應用，而後推廣到冶金、石油、化工、儀器、醫葯、仿生等諸多領域。
微濾、超濾、納濾、反滲透、滲析、電滲析等技術己經廣泛在給水處理、純水制備、海水淡化、苦鹹水淡化等水處理領域中得到推廣和應，並在水處理的各個方面，ge濾芯安裝給傳統的水處理工藝以巨大的沖擊和挑戰。膜分離技術有著傳統的給水處理工藝不可比擬的優點：
首先，膜分離技術可適用於從無機物到有機物，從病毒、細菌到微粒甚至特殊溶液體系的廣泛分離，可充分確保水質，且處理效果不受原水水質、運行條件等因素的影響。
第二，膜分離過程為物理過程，不需加入化學葯劑，提高了人們對水處理過程的信賴程度，易於為群眾接受，屬為人們稱道的「綠色」技術。
第三，膜分離技術分離裝置簡單，佔地面積小，系統集成容易，便於運輸、拆卸、安裝，運行環境清潔、整齊，可稱之為真正意義上的「造水工廠」。
第四，膜分離過程系統簡單、操作容易，且易控制，便於維修，有利於生產自動化的推廣與普及。作為一種新興的水處理技術，膜分離以其無可非議的先進性得到了世界各國學者們的廣泛關注。
2納濾技術概述
膜分離技術被稱為「二十一世紀的水處理技術」，自70年代應用於水處理領域後，得到了廣泛的研究和空前的發展，受到世界各國水處理工作者的普遍關注，開展了不同水平。不同層次的理論研究和技術開發、應用。在給水處理領域應用最為廣泛的是一系列的低壓膜，如納濾膜、反滲透膜等。其中，納濾膜法水處理技術以其特殊的優勢，獲得了世界各國的水處理工作者的普遍關注，在水處理技術的研究和開發領域取得了可喜的成績。
納濾技術是從反滲透技術中分離出來的一種膜分離技術，是超低壓反滲透技術的延續和發展分支。一般認為，納濾膜存在著納米級的細孔，且截留率大於95%的最小分子約為1mm，所以近幾年來這種膜分離技術被命名為：Nanofiltration，簡稱：NF，中文譯為：納濾。在過去的很長一段時間里，納濾膜被稱為超低壓反滲透膜(LPRO：LowPressureReverseOsmosis)，或稱選擇性反滲透膜或鬆散反滲透膜(LooseRO：LooseReverseOsmosis)。日本學者大谷敏郎曾對納濾膜的分離性能進行了具體的定義：操作壓力≤1.50mPa，截留分子量200～1000，NaCl的截留率≤90%的膜可以認為是納濾膜[1]。納濾技術已經從反滲透技術中分離出來，成為介於超濾和反滲透技術之間的獨立的分離技術，己經廣泛應用於海水淡化、超純水製造、食品工業、環境保護等諸多領域，成為膜分離技術中的一個重要的分支。
3納濾膜
納濾過程的關鍵是納濾膜。對膜材料的要求是：具有良好的成膜性、熱穩定性、化學穩定性、機械強度高、耐酸鹼及微生物侵蝕、耐氯和其它氧化性物質、有高水通量及高鹽截留率、抗膠體及懸浮物污染，由兩部分結構組成：一部分為起支撐作用的多孔膜，其機理為篩分作用;另一部分為起分離作用的一層較薄的緻密膜，其分離機理可用溶解擴散理論進行解釋。對於復合膜，可以對起分離作用的表皮層和支撐層分別進行材料和結構的優化，可獲得性能優良的復合膜。膜組件的形式有中空纖維、卷式、板框式和管式等。其中，中空纖維和卷式膜組件的填充密度高，造價低，組件內流體力學條件好;但是這兩種膜組件的製造技術要求高，密封困難，使用中抗污染能力差，對料液預處理要求高。而板框式和管式膜組件雖然清洗方便、耐污染，但膜的填充密度低、造價高。因此，在納濾系統中多使用中空纖維式或卷式膜組件。
在我國，對納濾過程的理論研究比較早，但對納濾膜的開發尚處於初步階段。在美國、日本等國家，納濾膜的開發已經取得了很大的進展，達到了商品化的程度，如美國Filmtec公司的NF系列納濾膜、日本日東電工的NTR-7400系列納濾膜及東麗公司的UTC系列納濾膜等都是在水處理領域中應用比較廣泛的商品化復合納濾膜。
對於一般的反滲透膜，脫鹽率是膜分離性能的重要指標，但對於納濾膜，僅用脫鹽率還不能說明其分離性能。有時，納濾膜對分子量較大的物質的截留率反而低於分子量較小的物質。納濾膜的過濾機理十分復雜。由於納德膜技術為新興技術，因此對納濾的機理研究還處於探索階段，有關文獻還很少。但鑒於納濾是反滲透的一個分支，因此很多現象可以用反滲透的機理模型進行解釋。關於反滲透的膜透過理論[2]有朗斯代爾、默頓等的溶解擴散理論;里德、布雷頓等的氫鍵理論;舍伍德的擴散細孔流動理論;洛布和索里拉金提出的選擇吸附細孔流動理論和格盧考夫的細孔理論等。
納濾膜的過濾性能還與膜的荷電性、膜製造的工藝過程等有關。不同的納濾膜對溶質有不同的選擇透過性，如一般的納濾膜對二價離子的截留率要比一價離子高，在多組分混合體系中，對一價離子的截留率還可能有所降低。納濾膜的實際分離性能還與納濾過程的操作壓力、溶液濃度、溫度等條件有關。如透過通量隨操作壓力的升高而增大，截留率隨溶液濃度的增大而降低等。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。
4納濾技術的工程應用
納濾膜的孔徑范圍介於反滲透膜和超濾膜之間，其對二價和多價離了及分子量在200～1000之間的有機物有較高的脫除性能，而對單價離子和小分子的脫除率則較低。而且，與反滲透過程相比，納濾過程的操作壓力更低(一般在1.0Mpa左右);同時由於納濾膜對單價離子和小分子的脫除率低，過程滲透壓較小，所以，在相同條件下，納濾與反滲透相比可節能15%左右[3]。因而在水處理中，納濾被廣泛應用於飲用水的濃度凈化、水軟化、有機物和生物活性物質的除鹽和濃縮、水中三鹵代物前軀物的去除、不同分子量有機物的分級和濃縮、廢水脫色等領域。
Sibille等研究了法國Auverw-sur-Oise市的地下水，對納濾和生物處理飲用水(臭氧—生物活性炭過濾)進行了對比。結果表明，納濾可以顯著提高飲用水的水質，減少細菌數量和有機物的濃度，從而使後續消毒更有效，也減少了三氯甲烷的形成。但是，研究又指出，少量極易被細菌等吸收的可生物降解的有機物質(BOM：BiologicalOrganicMatter)、可同化有機碳(AOC：AssimilableOrganicCarbon)也能透過納濾膜。
I.C.Escobar等的研究[4]中，將石灰軟化設備與納濾進行比較。結果表明，納濾系統可有效去除原水中除了AOC以外的幾乎全部溶解性有機碳(DOC：DissolvedOrganicCarbon)含量。
雖然，納濾技術的工程應用在美國、日本等國家的給水行業中已經得到大規模的推廣，但在我國，將納濾技術廣泛地應用於工程實踐的條件還不成熟，尚處於嘗試階段、本要問題是國產納濾膜的性能指標不夠過關。是納濾技術在高硬度海島苦鹹水凈化的實際應用。該工程由國家海洋局杭州水處理中心設計，於1997年4月正式投入生產淡水，系統連續正常運行27個月，淡化水符合國家生活飲用水衛生標准[5]。
有關學者曾採用納濾膜對某市自來水(以污染嚴重的淮河水為原水)進行深度處理試驗，研究了納濾循環制水試驗工藝的效果。結果表明，循環試驗工藝與單級納濾工藝相比，在同樣較低的壓力下，出水率較高，並且能耗降低，減少了濃水排放。即使在回收率較高(80%)的情況下，膜出水中的總有機碳(TOC)仍比自來水低50%;對致會變物的去除十分顯著，使Ames試驗陽性的水轉為陰性[6]。
5納濾膜應用中的問題
納濾膜有較高的膜通量，可以截留有機及無機污染物，而對人體必需的一些離子又有較大的透過率，因此，把納濾膜應用於飲用水的深度凈化較其它的膜分離技術有較大的優勢。把鋼濾膜應用於給水處理領域的主要問題是
a)膜表面容易形成附著層，使膜的通量顯著下降;
b)操作結束後，膜的清洗較困難;
c)膜的耐用性差。
世界各國的水處理工作者正在進行廣泛的研究，尋求解決這些問題的途徑。納濾技術在給水處理領域的推廣應用還依賴於這些問題的進一步解決。