膜分离技术研究现状与应用前景
锂镁分离技术 膜分离
锂镁分离技术膜分离锂镁分离技术是一种利用膜分离原理实现锂和镁离子分离的方法。
膜分离技术是一种基于膜的物质分离方法，通过选择性透过或阻挡不同物质的膜，实现对混合物的分离和纯化。
在锂镁分离过程中，膜分离技术具有高效、节能、环保等优势。
锂和镁是常见的金属元素，它们在自然界中广泛存在于岩矿石和盐湖中。
锂和镁的分离对于锂电池、电子器件和冶金等行业具有重要意义。
然而，由于锂和镁的物化性质相似，传统的分离方法往往效率低下，且耗能大、污染环境。
因此，发展一种高效、环保的锂镁分离技术具有重要的研究价值和应用前景。
膜分离技术利用特殊的膜材料，通过对溶液进行渗透、透析、超滤、气体分离等过程实现物质的分离。
在锂镁分离中，常用的膜材料包括有机膜和无机膜。
有机膜一般由聚合物材料制成，具有较高的渗透率和选择性，适用于低浓度溶液的分离。
无机膜则由氧化物、硅酸盐等材料制成，具有较高的热稳定性和抗化学腐蚀性能，适用于高浓度溶液的分离。
在锂镁分离过程中，选择合适的膜材料是关键。
一方面，膜材料需要具有较高的锂离子渗透率和选择性，以实现锂离子的高效分离。
另一方面，膜材料需要对镁离子具有较好的阻隔作用，以减少镁离子的渗透和损失。
因此，研发高效的膜材料是锂镁分离技术的关键之一。
除了膜材料的选择，膜分离过程中的操作条件也对分离效果起着重要影响。
例如，温度、压力、pH值等因素都会影响膜的渗透性能和分离效果。
在锂镁分离过程中，适当调节这些操作条件可以提高分离效率和选择性。
此外，还可以采用多级膜分离、膜组件组合等方法进一步提高锂镁分离的效果。
锂镁分离技术的发展离不开对膜材料和分离机理的研究。
近年来，随着纳米技术、膜表面修饰技术等的进步，锂镁分离技术取得了显著的进展。
研究人员通过改变膜材料的结构、调控膜表面性质等方法，提高了锂镁分离的效率和选择性。
同时，还研发了一系列新型膜材料，如离子液体膜、复合膜、纳米孔膜等，以满足不同分离需求。
在实际应用中，锂镁分离技术已经得到了广泛的应用。
膜分离技术
膜分离技术膜分离技术是一种用于分离混合物的重要技术手段，广泛应用于饮用水处理、废水处理、生物制药等领域。
本文将对膜分离技术的原理、应用和发展进行详细介绍。
一、膜分离技术的原理膜分离技术利用选择性透过性的膜将混合物分离成两个或多个组分。
膜的选择性透过性是通过材料的物理和化学性质以及膜表面的特性来实现的。
常用的膜材料包括有机膜和无机膜。
1. 有机膜有机膜是以有机高分子材料为基础制成的膜，常见的有机膜包括聚醚酯膜、聚丙烯膜和聚乙烯膜等。
这些有机膜具有较好的弹性和韧性，适用于分离溶液中的有机物、溶剂或气体。
2. 无机膜无机膜是由陶瓷、金属等无机材料制成的膜，具有良好的化学稳定性和耐高温性。
无机膜适用于分离溶液中的无机盐、重金属离子以及高温下的气体分离。
膜分离技术的原理包括压力驱动、浓度差驱动和电场驱动等。
其中，压力驱动是最常用的膜分离方式。
通过施加压力，使溶液在膜上形成一定的压差，从而使溶质通过膜的选择性孔隙进入膜的另一侧，而溶剂则随之透过膜。
通过调节压力大小可以实现对溶质的分离。
二、膜分离技术的应用膜分离技术具有广泛的应用领域，如下列举几个常见的应用。
1. 饮用水处理膜分离技术可以有效地去除水中的悬浮物、细菌、病毒等有害物质，提高水的品质，保障人们的健康。
常见的饮用水处理工艺包括超滤、纳滤和反渗透等。
2. 废水处理膜分离技术可以将废水中的有机物、重金属离子、油脂等有害物质与水分离，使废水得到净化和回收利用。
废水处理中常采用的膜分离工艺有微滤、超滤和纳滤等。
3. 生物制药膜分离技术可以实现生物制药过程中的精细分离和纯化。
例如，在细胞培养过程中，可以通过膜分离技术将细胞和培养液分离，提取目标产物，保证产品的纯度和品质。
4. 气体分离膜分离技术在气体分离中也具有重要应用。
例如，可以利用膜分离技术将混合气体中的氮气与氧气分离，达到制取高纯度氧气的目的。
三、膜分离技术的发展随着科学技术的不断进步，膜分离技术也在不断发展和完善。
膜分离的应用
膜分离的应用膜分离是一种常用的分离技术，广泛应用于水处理、生物医药、食品加工、化工等领域。
通过使用不同孔径的膜，可以实现对溶剂、溶质、微生物等不同物质的分离和纯化。
本文将从不同方面介绍膜分离的应用。
一、水处理领域1. 脱盐膜分离技术在海水淡化和水处理领域被广泛应用。
通过反渗透膜，可以将海水中的盐分和杂质去除，得到高纯度的淡水。
这种技术在干旱地区和海岛地区具有重要的应用价值。
2. 污水处理膜分离技术在污水处理中起到了重要作用。
通过超滤膜和微滤膜，可以将污水中的悬浮固体、胶体物质和微生物去除。
同时，通过反渗透膜，可以将污水中的有机物和无机盐去除，得到清洁的水资源。
二、生物医药领域1. 药物纯化膜分离技术在药物生产中被广泛应用。
通过超滤膜和纳滤膜，可以将药物中的杂质和溶剂去除，得到纯净的药物。
这种技术可以提高药物的质量和纯度，减少对人体的副作用。
2. 血液透析膜分离技术在肾脏疾病治疗中起到了重要作用。
通过血液透析器，可以将血液中的废物和多余物质去除，保持血液中的正常成分。
这种技术可以帮助肾脏疾病患者维持生命，提高生活质量。
三、食品加工领域1. 浓缩和分离膜分离技术在食品加工中被广泛应用。
通过超滤膜和纳滤膜，可以将食品中的溶质和溶剂分离，实现浓缩和纯化。
这种技术可以提高食品的营养价值和口感。
2. 酿酒膜分离技术在酿酒过程中起到了重要作用。
通过微滤膜和超滤膜，可以去除酒中的悬浮物和微生物，保持酒的清洁度和稳定性。
这种技术可以提高酒的质量和口感。
四、化工领域1. 分离和纯化膜分离技术在化工生产中被广泛应用。
通过纳滤膜和反渗透膜，可以将化工产品中的溶剂、杂质和有害物质去除，实现分离和纯化。
这种技术可以提高化工产品的质量和纯度。
2. 膜催化膜分离技术在化学反应中起到了重要作用。
通过膜催化剂，可以提高反应的速率和选择性，减少反应的能耗和环境污染。
这种技术可以提高化学工艺的效率和可持续性。
膜分离技术具有广泛的应用前景。
膜分离技术
具有分离选择性的人造液膜是马丁（Martin） 在60年代初研究反渗透时发现的，这种液膜是覆盖 在固体膜之上的，为支撑液膜。 60年代中期，美籍华人黎念之博士发现含有表 面活性剂的水和油能形成界面膜，从而发明了不带 有固体膜支撑的新型液膜，并于1968年获得纯粹液 膜的第一项专利。 70年代初，卡斯勒（Cussler）又研制成功含流 动载体的液膜，使液膜分离技术具有更高的选择性。
细胞
水
盐
小 分 子
大 分 子
微滤（MF）
①、微粒和细菌的过滤：可用于水的高度净化、食品 和饮料的除菌、药液的过滤、发酵工业的空气净化和 除菌等。 ②、微粒和细菌的检测：微孔膜可作为微粒和细菌的 富集器，从而进行微粒和细菌含量的测定。 ③、气体、溶液和水的净化：大气中悬浮的尘埃、纤 维、花粉、细菌、病毒等；溶液和水中存在的微小固 体颗粒和微生物，都可借助微孔膜去除。 ④、食糖与酒类的精制：微孔膜对食糖溶液和啤、黄 酒等酒类进行过滤，可除去食糖中的杂质、酒类中的 酵母、霉菌和其他微生物，提高食糖的纯度和酒类产 品的清澈度，延长存放期。由于是常温操作，不会使 酒类产品变味。
水
灰尘
生物小分子 病毒 盐类
生物大分子 细菌
灰尘
灰尘 灰尘 细菌 细菌 病毒 生物大分子 生物小分子 盐类 水
细菌
灰尘 病毒 生物大分子 生物小分子 盐类 水
病毒
生物大分子 生物小分子 盐类
细菌
膜
病毒
生物大分子
生物小分子 盐类 水
水
微滤（MF）
（0.2-2um）
超滤（UF）
（10-200nm）
纳滤（MF）
第四节 膜分离设备
大豆分离蛋白传统生产工艺
豆粕 碱溶 酸沉 分离蛋白
膜分离技术在有机废气处理中的应用
膜分离技术在有机废气处理中的应用膜分离技术，被认为是有机废气处理领域的一种新技术，它能够有效地处理有机废气中的有毒、有害物质，达到更高的废气治理水准。
本文就膜分离技术在有机废气处理中的应用做一个详细的介绍。
一、膜分离技术及其原理1、膜分离技术的概念膜分离技术是指应用人工合成的膜材料将有害物质过滤或渗透脱除的技术。
它主要利用膜过滤材料的力学、化学和物理特性，以及膜/废气/碱流动之间的相变特征，来把有害物质过滤并脱除。
分离技术最大的优点是可以高度选择性地分离污染物，然后从待处理废气中脱离出来。
2、膜分离技术的原理由于膜分离技术利用膜过滤材料具有独特的力学、化学和物理特性，所以可以有效地滤除有毒有害物质，如氰化物、氟类物质等，从而实现有效的废气污染治理。
膜分离技术的原理包括：压力驱动原理、渗透原理和半透性原理。
二、膜分离技术在有机废气处理中的应用1、应用领域膜分离技术在有机废气处理中有着广泛的应用，包括电子制造、医药行业、化学合成车间、园林工程、食品加工、热电厂、冶金行业等等。
2、应用优势（1）技术可靠性高。
膜分离技术的性能稳定，能够保持比较高的工艺处理水平；（2）体积小，占地面积少。
膜分离技术的体积小，而且占地面积也小，容易安装和拆卸；（3）操作简单，效率高。
膜分离技术可以在居住区附近设置，能实现对有机废气中有害物质的有效处理；（4）维护简单，成本低。
膜分离器的运行与维护都非常简单，成本也比传统处理工艺低；（5）污染物处理率高，能达到国家废气排放标准。
三、总结膜分离技术作为一种新型的有机废气处理技术，具有技术可靠性高、体积小、操作简单、维护简单等优势，能够有效地处理废气中的有毒有害物质，同时能达到国家废气排放标准。
因此，膜分离技术在有机废气处理中有着重要的应用前景。
氦气膜分离技术
氦气膜分离技术氦气膜分离技术是一种将空气中的氮气和氧气分离的方法。
氮气和氧气是空气中主要的两种成分，分离这两种气体在很多工业和科学领域具有重要的应用价值。
氦气膜分离技术通过一种薄膜材料选择性地阻止氮气通过，从而实现氮气和氧气的分离。
氦气膜分离技术的原理是利用薄膜上的微孔、孔隙或渗透孔的选择性传递，使得氮气可以较易地通过薄膜，而氧气几乎不能通过。
这种选择性传递的原理是基于气体分子在膜材料中的扩散速度和分子尺寸之间的相关性。
氮气分子较小，扩散速度较快，因此容易通过膜材料；而氧气分子较大，扩散速度较慢，因此很难通过膜材料。
通过控制膜材料的孔径和孔隙大小，可以实现氮气和氧气的有效分离。
氦气膜分离技术具有许多优点。
首先，相比传统的分离方法，如吸附剂、膜渗透等，氦气膜分离技术具有更高的选择性和效率。
其次，氦气膜分离技术操作简单、设备成本低，适用于大规模生产和工业化应用。
此外，氦气膜分离技术无需使用化学品或高温条件，对环境友好，具有较低的能耗和碳排放。
氦气膜分离技术的应用非常广泛。
其中最重要的应用领域之一是空气分离，特别是在制氧和制取高纯度氮气方面。
制氧是医疗、钢铁、化工等许多行业的基础过程，而制取高纯度氮气则广泛应用于电子、食品、制药等领域。
另外，氦气膜分离技术还可以用于制取高纯度的氢气、二氧化碳的分离和回收、空气净化等方面。
然而，氦气膜分离技术也存在一些挑战和限制。
首先，膜材料的选择和制备是氦气膜分离技术的关键。
膜材料必须具有较高的选择性和通透性，同时还需要具备良好的稳定性和机械强度。
其次，膜材料的制备工艺和操作条件对技术的效果和经济性有很大影响。
此外，氦气膜分离技术在气体流量大、压力差大、气体组分复杂等情况下的应用仍存在一定的困难。
总之，氦气膜分离技术是一种重要的气体分离方法，具有广泛的应用前景。
随着膜材料的不断发展和完善，氦气膜分离技术将在空气分离、氧气制备等领域中发挥越来越重要的作用。
同时，我们也需要持续地进行膜材料研究和工艺改进，以提高氦气膜分离技术的效率和经济性。
2024年超滤膜市场前景分析
2024年超滤膜市场前景分析1. 引言超滤膜是一种广泛应用于水处理、食品和饮料工业、制药工业等领域的膜分离技术。
随着人们对水质和食品安全要求的提高，超滤膜市场也得到了快速发展。
本文将对超滤膜市场的前景进行分析。
2. 超滤膜市场现状目前，全球超滤膜市场规模逐年增加。
超滤膜在水处理领域得到广泛应用，用于去除水中的悬浮固体、重金属离子、有机物质等。
此外，超滤膜还被广泛应用于食品和饮料工业中的浓缩、分离和净化过程，以及制药工业中的生物制品分离和纯化。
3. 超滤膜市场驱动因素3.1 水质和环境问题随着全球水资源的日益紧缺和污染问题的加剧，对水质的要求越来越高。
超滤膜作为一种高效的水处理技术，可以有效去除水中的杂质和污染物，得到越来越多的应用。
3.2 食品和饮料安全需求近年来，食品和饮料安全问题备受关注。
超滤膜在食品和饮料工业中的应用可以去除悬浮物、大分子有机物、微生物等，保证产品的安全和质量。
3.3 制药工业的需求随着制药工业的快速发展，对生物制品的生产和纯化要求也越来越高。
超滤膜在制药工业中的应用可以高效地分离和纯化生物制品，提高产品的纯度和收率。
4. 超滤膜市场前景4.1 市场规模预测根据市场研究机构的数据，预计未来几年全球超滤膜市场规模将持续增长。
这主要受到上述驱动因素的影响，以及快速发展的水处理、食品和饮料、制药工业的需求推动。
4.2 技术创新和发展超滤膜技术在材料、结构等方面的不断创新和发展，将进一步提升超滤膜的性能。
例如，开发出更高通量、更低能耗的超滤膜材料，可以满足用户对于高效率、低成本的需求。
4.3 区域市场发展随着亚太地区经济的快速增长和水资源紧缺问题的加剧，亚太地区超滤膜市场增长势头强劲。
此外，欧美地区和中东地区的超滤膜市场也呈现出快速增长的趋势。
5. 超滤膜市场挑战5.1 成本压力超滤膜的生产成本较高，这对市场的推广和应用造成了一定的压力。
降低超滤膜的成本，提高生产效率是未来的挑战之一。
膜法分离燃煤电厂烟气中CO2的研究现状及进展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第5期·1880·化 工 进展膜法分离燃煤电厂烟气中CO 2的研究现状及进展孙亚伟，谢美连，刘庆岭，马德刚，纪娜，宋春风（天津大学环境科学与工程学院，天津 300072）摘要：目前，对于燃煤电厂燃烧后烟气中CO 2的捕集方法主要包括化学吸收法、吸附法、膜分离法和低温蒸馏法。
化学吸收法是目前最成熟的CO 2捕集方法，但是吸收剂再生能耗较高，且存在二次污染、设备腐蚀等问题。
因此开发新型高效、低能耗的捕集技术尤为重要。
本文主要从两个方面（膜材料的设计、膜分离过程系统设计的优化）对燃煤电厂烟气中CO 2膜分离技术进行综述，并总结了实际燃煤锅炉烟气中共存气态组分和细颗粒物对膜分离CO 2的影响，最后对膜法分离燃煤电厂烟气中CO 2的发展趋势进行展望。
分析表明，近年来膜材料开发、膜分离过程系统的设计及优化等方面的研究发展迅速，使得膜分离法在CO 2捕集效率及能耗等方面展现出巨大的潜力，因此膜分离法在燃煤电厂烟气中CO 2捕集领域有广阔的应用前景。
关键词：燃煤电厂；烟气；CO 2捕集；膜材料；系统设计中图分类号：X701.7 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）05–1880–10 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.05.041Membrane-based carbon dioxide separation from flue gases of coal-fired power plant—current status and developmentsSUN Yawei ，XIE Meilian ，LIU Qingling ，MA Degang ，JI Na ，SONG Chunfeng（School of Environmental Science and Technology ，Tianjin University ，Tianjin 300072，China ）Abstract ：At present ，the method of capturing CO 2 in flue gas after combustion of coal fired power plant mainly includes chemical absorption ，adsorption ，membrane separation ，low-temperature distillation. Chemical absorption is the most mature method ，but the energy consumption of absorbent regeneration is higher ，and there are some problems such as secondary pollution ，equipment corrosion and so on. So it is very important to develop new technology with high efficiency and low energy consumption. This paper mainly reviewed the application of membrane separation technology incoal-fired power plant CO 2 capture. The development in the membrane material design ，optimization of membrane separation processes ，and the influence of coexisting gaseous components and particles on the membrane separation CO 2 in the flue gas of the coal fired boiler was summarized. At last ，future trends of membrane technology has been put forward. Analysis showed that recent advances in the development of membrane materials and the optimization of membrane separation process have been rapidly developed. Therefore ，membrane separation has shown a significant potential in high CO 2 capture efficiency and low energy consumption. So the membrane separation has broad application prospects in the field of CO 2 capture in the flue gas of coal-fired power plants.Key words ：coal-fired power plant ；flue gases ；CO 2 capture ；membrane material ；system design第一作者：孙亚伟（1992—），女， 硕士研究生，研究方向为膜-低温复合CO 2捕集技术。
膜分离技术及其在中药现代研究中的应用
・ ９ ｌ・
膜分离技术及其在 中药现代研究 中的应用
常 小 庆
ห้องสมุดไป่ตู้
（ 黑龙江省天宏药业股份有限公 司。 黑龙江 哈 尔滨 ｌ ５ ０ ０ ０ ０ １ 摘 要： 分 离膜的类型在 工业上 ， 分 离膜按 分 离功能 可划 分为微滤（ ≥０ ・ １ ｍ ） 、 超 滤（ １ ０ １ ０ ０ ｎ ｍ ） 、 纳 滤（ １ ～ １ ０ ｎ ｍ） 、 反渗透（ ≤１ ｎ ｍ ） 膜分离 技 术主用应用 于粉剂的生产应用、 中药浸提液过滤除杂及浓缩、 中药浸膏生产应用树脂解析液的浓缩及解析剂回收等。本文对膜 分 离技 术及其在 中药现代研 究 中的应用进行 综述。 关键词 ： 膜分 离技术 ； 中药； 应用 膜分离技术 的工程应用是从 ２ ０世纪 ６ ０年代 海水 淡化开始的 ， 酸进行提取， 结果超滤法收率明显 高于醇沉法 。郭立玮等 比较研究 其 后各 种 新 型膜 陆续 问 世 ，如 １ ９ ７ ０年 芳 香 聚 酰胺 为 膜 材料 的 了水醇法与超滤法 澄清 山茱萸制剂对其制 剂所 含成分的影响， 结果 “ Ｐ ｅ ｍｉ ａ ｓ ｅ ｐ Ｂ 一 ９ ” 中空纤维膜组件等 。随着我 国膜 科学技术 的发 展 ， 表明超滤法对去除药液 中糖类杂质优于水醇法 。 相 应的学术 、 技术 团体也相继成立 。２ ０ 世纪 ８ Ｏ 年代 以来 我 国膜技 ３ ． ２用于制备 中药注射剂及大输液 术 跨人应用 阶段 ， 在食 品加工 、 海水淡 化 、 纯水、 超 纯水制备 、 医药 、 中药成分复杂， 其煎煮液中存在大量的鞣质、 蛋白质、 淀粉、 树脂 生物 、 环保等领域得到 了较大规模 的开发 和应用 。膜分 离技术主用 等大分子物质。采用超滤技术制备中药注射剂具有高澄明度和稳 应用 于粉剂 的生产应用 、 中药浸提液 过滤除杂及浓 缩 、 中药浸 膏生 定 、 易于保 留原配方 中的有效 成分 、 生产周 期短 、 操作 简便易行 、 溶
co2膜分离技术
co2膜分离技术随着现代工业的发展，二氧化碳的排放量也随之不断增加。
为了减少CO2的排放，许多科学家致力于寻找有效的方法来分离CO2。
CO2膜分离技术是一种被广泛研究和应用的分离技术。
本文将对CO2膜分离技术进行详细的介绍和分析。
一、CO2膜分离技术的定义和原理CO2膜分离技术是指利用CO2在膜材料上的吸附和渗透特性来实现CO2的分离和回收的技术。
CO2会在膜材料表面吸附，并且会渗透到膜材料内部，而其他气体则不会。
因此，通过控制膜材料的温度、压力和气体组成等条件，可以实现CO2与其他气体的分离。
CO2膜分离技术的原理可以用以下图示进行说明：图1 CO2膜分离技术原理示意图二、CO2膜分离技术的材料和应用膜材料是实现CO2膜分离技术的核心。
目前，常用的膜材料主要包括聚酰胺膜（如纳滤膜和超滤膜）、聚醚膜、聚偏二氟乙烯膜等。
其中，聚酰胺膜是最为常用的膜材料之一，因为它的渗透性能很优异，在吸附和渗透过程中能够将大多数气体分离开。
CO2膜分离技术被广泛应用于各种行业，其中最为典型的就是工业燃料气的净化和回收。
在炼油、化工和煤制气等行业中，通过使用CO2膜分离技术来净化气体和回收CO2，可以有效地降低能源消耗和减少CO2的排放，并且还可以节约大量的成本。
此外，CO2膜分离技术还可以应用于天然气脱水、饮料制造等领域。
三、CO2膜分离技术的优缺点CO2膜分离技术具有以下优点：1.操作简便：CO2膜分离技术的操作非常方便，只需要控制膜材料的温度、压力和气体组成等条件即可实现CO2与其他气体的分离，不需要使用任何特殊的化学试剂和设备。
2.高分离效率：CO2膜分离技术的分离效率很高，可以达到90%以上。
3.环保节能：CO2膜分离技术可以有效地减少CO2的排放，降低环境污染和能源消耗，具有很好的环保和节能效果。
但是，CO2膜分离技术也存在以下缺点：1.材料选择有限：目前，能够实现CO2膜分离的材料比较有限，除了一些已知的材料，还需要进一步研究开发新的材料。
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膜分离技术研究与应用前景膜分离技术被认为是20世纪末至21世纪中期最有发展前途,甚至会导致一次工业革命的高新技术之一,成为当今世界各国研究热点。
膜分离作为一种新发展的高新分离技术,其应用领域不断扩大,广泛应用于化工、食品、水加工业、医药、环境保护、生物技术、能源工程等领域,并发挥了巨大的作用。
我国对膜分离技术的研究是从20世纪60年代对离子交换膜的研究开始的。
从60年代的反渗透技术到90年代的渗透汽化技术,我国的膜分离技术得到了迅速的发展。
经过几十年的努力,目前我国在膜分离技术研究开发方面已成功地研制出一批具有实用价值、接近或达到国际先进水平的成果,如无机膜反应分离技术等。
1膜分离技术的原理及优点膜分离是指用半透膜作为障碍层,借助于膜的选择渗透作用,在能量、浓度或化学位差的作用下对混合物中的不同组分进行分离提纯。
由于半透膜中滤膜孔径大小不同,可以允许某些组分透过膜层,而其它组分被保留在混合物中,以达到一定的分离效果。
利用膜分离技术来进行分离具有如下优点：a.膜分离过程装置比较简单,同时操作方便、结构紧凑、维修费用低且方便、易于自动控制；b.膜分离过程一般不涉及相变,无二次污染且能耗较低;膜分离过程可以在室温或低温下操作；c.适宜热敏感物质(酶、药物)的浓缩分离；d.膜分离过程具有相当大的选择性,适用对象广泛,可以分离肉眼看得见的颗粒,也可以分离离子和气体；该过程可以在室温下连续操作,设备易于放大,可以专一配膜,选择合适的膜,从而得到较高的回收率；e.膜分离处理系统可以在密闭系统中循环进行,因而可以防止外界的污染；f.在过程中不用添加任何外来的化学物质,透过液可以循环使用,从而降低了成本,并可以减少环境污染。
正是由于膜分离技术具有上述优点,是现代生物化工分离技术中一种效率较高的分离手段,完全可以取代传统的过滤、吸附、蒸发、冷凝等分离技术,所以膜分离技术在生物化工分离工程中起着很大的作用。
2膜分离技术在生物化工应用中存在的问题在操作过程中,膜面易受污染,形成附着层,使膜的性能降低,降低膜的透水率,形成浓差极化现象。
为了减少浓差极化,常采用错流流程,即过滤液主体水平流过膜面,而过滤液是垂直通过膜面。
此外,在膜分离技术中容易遇到膜污染问题,即膜的透水量随运行时间延长而下降。
因此需采用一定的方法对膜面或膜内的污染物进行清洗,以使透水量得到提高。
常用的清洗方法是高流速水清洗和用化学清洗剂对膜进行清洗。
膜分离虽然原理简单,在生物化工领域广泛应用,但由于生物化工产品种类繁多、性质各异,对膜分离会产生不同的影响,如吸附会使膜孔堵塞等,所以要想很好地利用膜分离技术,必须针对具体过程研究开发各种防止膜性能降低的装置并探讨有效的操作方法。
用膜分离技术处理炼油污水的过程中，在长时间的运行后，污水中被截留的颗粒、胶粒、乳浊液、悬浊液、大分子和盐等会在膜表面或膜孔内吸附、沉积，从而造成膜孔径变小甚至堵塞，即产生了膜污染。
膜污染会使膜通量下降，影响分离效果。
目前，膜污染被认为是膜分离技术处理炼油污水过程中最重要的限制因素。
大量研究表明，膜污染主要与膜材料和分离体系的性质有关。
具体如下：(1)一般来说，膜面光滑，膜孔分布窄的膜不易被污染。
膜的表面性能，如亲水性、疏水性和荷电性也会影响膜的污染程度，通常认为亲水膜更耐污染。
(2)分离体系的性质，包括溶液的温度和pH等。
温度升高，溶液的粘度降低，膜通量一般会增大，膜不易污染；溶液的pH则会影响待滤颗粒物的荷电性质，从而影响膜污染程度。
在实际应用中解决膜污染的途径主要有：(1)优化操作条件，如选择最适合的膜、操作温度、溶液性质等都可以在一定程度上消除膜污染。
(2)清洗则是处理膜污染的常规方法，清洗方法主要有空气反吹冲洗、水反冲洗、空曝气清洗、化学清洗及近年来研究较多的超声波清洗，清洗需定期进行，清洗频率可根据污染物浓度和处理的效果有所不同。
3膜分离技术在工业中的应用3.1在植物油精炼中的应用植物毛油主要组份为甘油三酯，此外，还含有少量磷脂、色素、游离脂肪酸、蜡质、甾醇、生育酚、烃类、蛋白质及其降解物等物质。
为使植物油达到食用标准要求，一般通过化学或物理精炼方法去除这些物质。
传统化学精炼需经脱胶、脱酸、脱色、脱蜡和脱臭等几道工序，存在能量消耗高，中性油损耗大，需大量水和化学试剂，排放物污染严重及营养成分损失较多等缺点。
物理精炼优于化学精炼主要是提高产量，省略皂脚酸化分解工序，减少排放物量;但仍存在原料油脂预处理要求严格，对一些油脂仍不适用，精炼时需要高温、高真空，同时易产生聚合物和反式异构物(反式异构酸)等缺点。
而膜分离技术在油脂精炼中应用能克服上述这些缺点，其优点是操作温度温和，避免油脂氧化，同时简化工艺、减低消耗和减少废水产生。
3.2膜分离技术在乳品工业中的应用3.2.1除菌应用微滤去除乳制品中细菌是近几年发展起来的技术。
l987年，Piot等人首次将无机膜用于全脂牛奶的过滤除菌。
现在，将巴氏杀菌和无机膜过滤相结合生产浓缩的巴氏杀菌牛奶的过程已实现工业化。
此过程是通过半透膜的微孔对细菌及孢子的截留，来实现乳品除菌，具有冷杀菌优势。
但由于脂肪球与乳中一般所含细菌大小相似，故脂肪球与细菌会一同被截留于保留液中，为此在整个工艺过程中于微滤之前应先分离脂肪，其目的是为了减少微孔过滤时的膜堵塞，以提高蛋白质的过滤速度，又可以获得良好的浓缩比，且不会因阻孔而形成严重的流速下降。
目前，Alfa—laval公司已将离心和MF/HTT工艺结合开发出一种称为“Bactocatch”的设备；北京三元食品股份有限公司依托国家“十五”重大科技成果与国内唯一的ESL乳生产示范线，首次将微滤技术用于牛乳的除菌，生产出ESL极致低温杀菌乳，使产品在比通常巴氏杀菌更低的温度下杀菌，就能使保质期延长至8天以上。
3.2.2浓缩牛乳的浓缩对牛乳进行浓缩，去除一部分水分，不仅可以减少包装、储藏和运输费用，提高其保藏性，也是作为干燥或更完全脱水所必需的预处理过程。
在牛乳浓缩中应用的膜过程主要是超滤和反渗透。
例如，用超滤法可除去牛乳中70％～80％的水；在脱脂乳的浓缩上，用反渗透法可去除60％以上的水分，而用超滤法则可得到蛋白质质量分数高达80％的脱脂浓缩乳。
同样，用反渗透法可将原料乳浓缩到固形物质量分数达25％，再经真空蒸发，可进一步提高固形物的含量。
乳蛋白浓缩乳蛋白浓缩物（MPC）具有优良的营养功能特性，其传统分离方法是利用蛋白质的等电点凝结、酸沉淀、热沉淀，或其它方法沉淀，但都会打乱乳蛋白的天然状态，因而影响其产品的功能特性和营养价值。
由于超滤能截留原乳中几乎全部的蛋白质，且允许糖和灰分通过，所以超滤可以应用在乳蛋白的浓缩方面；由于超滤利用蛋白质与乳中其它成分不同的物理特性（分子量）分离，因此乳蛋白的原始状态不会被打乱和破坏，而且工艺参数可以有选择性地进行，尽量使其对蛋白质浓缩物所造成的损伤降至最小程度。
3.2.3乳蛋白质的标准化标准化乳脂肪可以用离心机来进行，但蛋白质标准化在过去的技术条件下较为困难，目前可采用超滤和微滤来实现。
牛乳中蛋白质含量通常为2.9％～3.6％，由于膜技术具备选择性分离特点，牛乳经过一定的浓缩后各组分的质量比例决定了牛乳的浓缩程度，可通过控制合适的浓缩比实现牛乳的标准化操作。
通过对乳蛋白质的标准化，可使乳制品生产合理化，提高成品产出率，产生可观的经济效益[9]。
如要求蛋白质含量为 2.8%，可以用超滤中的截流液添加到原乳中以提高蛋白质含量。
相反，对蛋白质含量高于2.8%的原乳，则可以用超滤中的透析液降低蛋白质含量，多余的蛋白质用以生产其它产品，节约补充蛋白质的成本。
目前采用超滤和微滤技术来对干酪用乳进行蛋白质标准化已很普遍，它可以在脂肪含量标准化的同一条生产线上利用超滤来进行蛋白质的标准化，以实现脂肪、蛋白质的同时标准化，使整个加工过程更易于控制。
由于超滤可以截留几乎全部的乳清蛋白，因而提高了干酪的产率；而且蛋白质含量恒定，凝乳酶的添加量以及凝固和搅拌时间也都是一个恒定的参数，使得干酪产品质量稳定，并减少一部分凝乳酶用量。
3.2.4乳清产品乳清蛋白的回收乳清作为干酪生产的副产物，含有原乳几乎全部的乳糖，20%乳蛋白及大多数的维生素与矿物质。
传统将乳清加热干燥制成全干乳清（W P C）或乳清蛋白粉回收蛋白质的方法，只能除去水分而使这种乳清粉中的乳糖含量高达7 3%，矿物质达1 2%，而蛋白质只有12%左右，造成乳清粉中营养搭配比例极不协调，限制了它在食品中的应用。
采用超滤和反渗透技术，可以在浓缩乳清蛋白的同时，从膜的透过液中除掉乳糖和灰分等，这样就大大扩大了乳清的应用范围。
乳清脱盐生产Cheddar干酪和其它硬干酪所产生的咸乳清（盐含量极高），必须先脱盐然后才能回收、蒸发、干燥。
应用纳滤处理这种乳清时，其中单价金属离子和氯离子可以透过，而二价离子及大多数其它组分都有一定程度的截留，蛋白质全部被截留。
可将被截留的乳清进行循环纳滤直到乳清中含盐量降到要求。
用纳滤能有效地除去杂味和盐味，并且不破坏牛奶的风味和营养价值。
在美国和欧洲已经有效地使用纳滤对乳清除盐，以取代电渗析。
该方法可减少设备投资，节省能耗和运行费用。
乳蛋白质分离分级乳蛋白质的分离分级包括乳清蛋白的分级分离和酪蛋白的分级分离。
目前国外正在研究将各种膜分离技术和色谱方法及化学处理、酶处理结合起来，将乳蛋白中各种组分分开。
在低pH值、适度热处理（55℃，30min）条件下，β-乳白蛋白会可逆地聚合并与除β-乳球蛋白之外的大部分其它乳清蛋白结合，从而可以用微滤（微孔0.2μm）或离心分离的方法分离出β-乳球蛋白。
此β-乳球蛋白可以用超滤结合电渗析进一步提纯。
微滤膜同样可将乳清中α-乳清蛋白和β-乳球蛋白分开。
在乳清蛋白分级分离时应注意的是残存脂肪的不利影响，因而残留脂肪的预先分离就成为乳清蛋白分级分离过程的第一步。
在酪蛋白分离分级过程中，利用微滤（膜孔0.2μm）处理脱脂乳可以在保留液中获得酪蛋白胶束，再经超滤、微滤、色谱分离或电泳即可得κ-酪蛋白。
同样，利用微滤膜（膜孔0.2μm）可以分离β-酪蛋白。
此外，脱脂的乳清采用超滤手段还可以制备纯的免疫球蛋白，但从经济上考虑不如以初乳为原料更有利。
3.2.6其它方面的应用应用超滤技术制备乳铁蛋白由于超滤法提供了不加热或不发生相变进行大分子质量组分的浓缩、分离的方法，所以它非常适合热敏性的功能性组分的分离。
超滤法分离牛初乳中免疫球蛋白IgG免疫球蛋白Ig是机体免疫系统的一个重要组成部分，是人类及高等动物受抗原刺激后体内产生的能与抗原特异性相互作用的一类蛋白质，又称为抗体。
I g一般分为I g G、IgA、IgD、IgE、IgM五大类，牛初乳中IgG含量占Ig总量的80％以上，又因其特定的生理功能而受到广泛关注。