膜技术基础

膜的定义

膜广泛存在于自然界和人类活动中。其种类繁多，作用也千差万别，但是它们具有一个共同的特性—选择透过性。膜从广义上可以定义为两相之间的一个具有选择透过性的薄层屏障。膜分离是指在某种推动力的作用下，利用膜的透过性能，达到分离混合物(如溶液)中离子、分子以及某些微粒的过程。与传统过滤器的最大不同是，膜可以在离子或分子范围内进行分离，并且该过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。膜的厚度一般为微米级，膜的分离与截留性能一般以膜的孔径和截留分子量来加以区别。

膜的结构与分类HY-PB-FMBR平板膜反应器

膜可以用许多不同的材料制备。膜可以是液相、固相甚至是气相的。目前使用的分离膜绝大多数是固相膜。依据其孔径的不同，可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜;依据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是微滤级别的膜。膜可以是均质或非均质的，也可以是荷电的或电中性的。膜传递过程可以是主动运输，也可以是被动传递。根据不同的目的可以将膜按不同的标准进行分类。广泛用于废水处理的膜主要是由有机高分子材料做成的，如聚烯烃类、聚乙烯类、芳香族聚酞胺、聚醚矾、聚氟聚合物等等。

膜从形态上可以分为均质膜和非对称膜两种类型。均质膜是指各向性质相同的致密膜或多孔膜。这类膜的通量一般较小，主要用于电渗析和气体分离。非对称膜一般由两层组成。表面一层非常薄，从几十纳米到几十微米，下面一层较厚，约100微米。表面一层起分离作用，可以是致密的，也可以是多孔的。下面一层起支撑作用，是多孔的。非对称膜是使用最广泛的一种分离膜，其皮层对分离膜的性能起决定性的影响。