利用膜分离技术分离纯化物质需要具有选择透过特性的多孔薄膜，这种薄膜具有分离效率高且分离过程简单、操作灵活、能耗低、化学药剂用量少、环保污染小、操作条件温和、设备稳定、易实现自动化等优点，能有效解决传统分离技术中的问题，因而逐渐替代了传统的分离技术而被人们广泛接受和应用。目前，膜分离技术已经在水处理、食品加工、化工生产、生物制药以及环保、能源等领域得到了广泛应用并带来了显著的经济效益。

1 膜分离技术的原理

在外力的作用下，利用具有选择透过特性的天然的或人工合成的多孔薄膜，有选择性地让小分子物质通过分离膜，而阻止大分子物质的通过，从而实现对多组分物质的分离和纯化。

此外，分离过程会受到膜面流速、温度、压力、浓度、电势差等因素的影响。

2 膜分离技术的分类

根据分离膜具有的不同构造和功能，一般将膜分离技术分为微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）四种。

2.1 微滤（MF）

作为较早使用的膜分离技术，微滤用于在压力差推动下对气相或液相物质进行分离纯化，分离过程中利用多孔网状微滤膜的筛分作用，在静压差的驱动下截留气体或液体中的微粒、细菌及其他污染物，从而对物质进行分离纯化。微滤技术制备方便，价格便宜，应用范围广，目前在食品工业、水处理领域以及含油废水中油、脂等杂质的分离过程中已被广泛应用。

2.2 超滤（UF）

与微滤技术相似，超滤的原理是基于压力差的筛分作用。通过具有选择透过性的多孔超滤膜除去水分子中的蛋白质、胶体、微生物等生物大分子或较小微粒，主要用于除去液体中的大分子物质。超滤技术被广泛应用于饮用水净化、工业废水处理及医药、食品等领域。

2.3 纳滤（NF）

纳滤是以压力差为驱动力的一种新型膜分离技术，纳滤膜是带电荷的多孔薄膜，膜孔径大约为1nm，能够截留溶液中纳米级的颗粒物质，因而称为“纳滤”。纳滤膜是带电荷的多孔薄膜，因此纳滤的作用原理主要是电荷作用和筛分作用，分离过程受膜电荷性和孔径大小的影响。纳滤技术主要应用于饮用水的软化乙基矿泉水的纯化，也可以对废水进行脱色。

2.4 反渗透（RO）

反渗透技术以压力差为推动力，利用反渗透膜的选择透过特性，通过在高浓度溶液侧施加大于溶液渗透压的外压力，使溶剂分子透过反渗透膜流向低浓度的一侧，从而对混合物进行分离，除去无机离子、胶体物质和大分子溶质。利用反渗透技术能获得较高的除盐率和水的回用率，目前被广泛应用于海水、苦咸水淡化及饮用水处理和中水回用领域中。

3 膜分离技术在饮用水处理中的应用

对饮用水处理，主要是为了除去水中的常见杂质污染物、细菌等病原微生物以及重金属等有害成分，保留对人体有益的矿物质。利用膜分离技术对饮用水进行处理，分离膜的选择透过特性可以有效地对水体中的多组分物质进行分离纯化，以达到人体可使用的标准，同时，膜分离技术也可以降低饮用水的浊度和色度，提高饮用水的质量。与传统水处理技术相比，利用膜分离技术对饮用水处理，具有简单高效、耗能低、化学药物使用量很小等优势，因而已经逐渐替代传统水处理技术在国外的水处理中被广泛使用。

4 膜分离技术在海水淡化中的应用

淡水资源匮乏是大部分 都面临的问题，我国更是缺水大国，虽然海洋面积广阔，水资源丰富，但是水中含有大量盐类物质，无法直接做饮用水使用。因此，需要通过海水淡化降低海水中的盐分才能被人类直接饮用。电渗析法、蒸馏法、反渗透法是目前常用的三种海水淡化方法。与前两种方法相比，反渗透法具有耗能少、效率高等优点。同时，反渗透技术的使用降低了海水淡化成本。目前，反渗透法已经成为海水淡化中应用较广泛的技术。

5 小结

膜分离技术作为一门新型的分离、浓缩、纯化技术，在生产生活中有重要作用。膜分离技术不仅能纯化处理饮用水，还能淡化海水、处理工业和生活废水，在很多领域都有极大的发展潜能。目前，我国的膜分离技术虽然已经取得了进步，但总体上仍处于上升的发展阶段，需要研究人员加大研究力度，不断完善与突破，使我国的膜分离技术在工业应用领域进入新阶段，为人类带来更加显著的经济效益和社会效益。