膜分离实验
一实验目的
1．了解膜的结构和影响膜分离效果的因素，包括膜材质、压力和流量等。2．了解膜
分离的主要工艺参数，掌握膜组件性能的表征方法。3了解和熟悉超滤膜分离的工艺过程。
二基本原理
膜分离技术是最近几十年迅速发展起来的一类新型分离技术。膜分离是以对组分具有选
择性透过功能的人工合成的或天然的高分子薄膜（或无机膜）为分离介质，通过在膜两侧施
加（或存在）一种或多种推动力，使原料中的某组分选择性地优先透过膜，从而达到混合物
的分离，并实现产物的提取、浓缩、纯化等目的的一种新型分离过程。其推动力可以为压力
差（也称跨膜压差）、浓度差、电位差、温度差等。膜分离过程有多种，不同的过程所采用的
膜及施加的推动力不同，通常称进料液流侧为膜上游、透过液流侧为膜下游。
微滤（mf）、超滤（uf）、纳滤（
f）与反渗透（ro）都是以压力差为推动力的膜分离过
程，当膜两侧施加一定的压差时，可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜，而微粒、大
分子、盐等被膜截留下来，从而达到分离的目的。
四个过程的主要区别在于被分离物粒子或分子的大小和所采用膜的结构与性能。微滤膜
的孔径范围为005～10μm，所施加的压力差为0015～02mpa；超滤分离的组分是大分子或
直径不大于01μm的微粒，其压差范围约为01～05mpa；反渗透常被用于截留溶液中的盐
或其他小分子物质，所施加的压差与溶液中溶质的相对分子质量及浓度有关，通常的压差在
2mpa左右，也有高达10mpa的；介于反渗透与超滤之间的为纳滤过程，膜的脱盐率及操作压
力通常比反渗透低，一般用于分离溶液中相对分子质量为几百至几千的物质。
21微滤与超滤
微滤过程中，被膜所截留的通常是颗粒性杂质，可将沉积在膜表明上的颗粒层视为滤饼
层，则其实质与常规过滤过程近似。本实验中，以含颗粒的混浊液或悬浮液，经压差推动通
过微滤膜组件，改变不同的料液流量，观察透过液测清液情况。
对于超滤，筛分理论被广泛用来分析其分离机理。该理论认为，膜表面具有无数个微孔，
这些实际存在的不同孔径的孔眼像筛子一样，截留住分子直径大于孔径的溶质和颗粒，从而
达到分离的目的。应当指出的是，在有些情况下，孔径大小是物料分离的决定因数；但
对另一些情况，膜材料表面的化学特性却起到了决定性的截留作用。如有些膜的孔径既比溶
剂分子大，又比溶质分子大，本不应具有截留功能，但令人意外的是，它却仍具有明显的分
离效果。由此可见，膜的孔径大小和膜表面r