秦伍+吴建青

摘 要：陶瓷过滤膜由于具有独特优势在诸多领域中起到不可替代的作用，然而，复杂的制备工艺与高昂的成本仍然限制着陶瓷过滤膜的大规模推广应用。因此，改进陶瓷过滤膜的制备过程、优化膜系统结构是陶瓷过滤膜行业面临的重大问题。本文介绍了陶瓷过滤膜的结构、分离原理、制备技术与应用以及研究动态。

关键词：陶瓷过滤膜；结构；分离原理；制备技术

4 膜分离过程

膜过程已经成为工业领域各种分离过程中被普遍认可的一种单元操作。这些膜过程通过压力差、浓度差或电场驱动，可以根据驱动力类型、分子大小或者操作类型进行区分。常见的膜过程有反渗透、微滤、渗透汽化、超滤、气体分离、透析、纳滤、电渗析、膜接触器以及膜反应器，本章重点对反渗透、纳滤、超滤和微滤进行简要介绍。

4.1反渗透与纳滤

反渗透（RO）和纳滤（NF）过程只允许特定类型的物质（溶剂）选择性通过，而其它种类的物质如溶质则被部分或完全保留。溶质分离与溶剂渗透是膜的特性，它依赖于膜材料与膜层的结构。反渗透与纳滤的主要区别是反渗透能够阻隔所有的溶质，包括单价离子，而纳滤膜则只能阻隔多价离子，对单价离子不具有选择透过性。

如图9所示，渗透是一种自然现象，水从膜低溶质浓度的一端穿过膜到高溶质浓度的另一端（图9a），直到达到渗透平衡（图9b）。为了促使水逆流，在高溶质浓度一端施加机械压力（图9c），以提供大于平衡压差的反方向压力差，因此可实现从溶液中分离纯水。……