第3章　分离膜工艺的技术基础

3.1　膜分离的性能

由于分离膜对被分离两组分的非理想半透性，特定的膜分离过程存在三个主要参数表征其性能水平：一是两组分过膜的透速比；二是透过组分过膜的透速率；三是两组分的分辨率。

膜分离过程的透速比系指两个不同组分透过膜体时的速率之比，因具有高的透速比，膜分离过程才具有明显的工业效果。透速率系指透过组分透过膜体时的绝对速率，因具有高的透速率，膜分离过程才具有实际的工业价值。分辨率系指被分离的两组分间，粒径、分子量、化合价、离子分类等分辨指标的接近程度，分辨指标越接近，膜分离过程的分辨率就越高，分离物具有越高的工业品质。

对于多个膜品种构成的膜分离体系，衡量体系完整性的指标，是该体系分离范围的广谱性。以水为被分离物系时，如水中的悬浮物、无机物及有机物等各类物质均以粒径进行划分，理想的膜分离体系应具有大量分离膜品种，任意不同粒径物质间的分离均存在特定的膜品种与之对应时，则称膜分离体系具有良好的广谱性。

由于实际被分离物系中的物质成分十分丰富，良好的膜分离体系应具有众多的膜品种及良好的广谱性，且其中各膜分离过程具有良好的透速比、透速率与分辨率。尽管目前现实的膜分离体系中已存在着精滤、微滤、超滤、纳滤、反渗透等膜种类，每一种类中又具有多个不同处理精度的膜品种。但因每一膜品种均不具备理想性能，且整个体系中不同处理精度的膜品种数量远不够多，膜分离体系尚未能达到良好的广谱性。尽管图3.1示出了按处理精度划分的膜过程分类，但某类膜的覆盖范围仅为一个概念，并非在覆盖范围内密布着稳定成型的工业膜产品。

图3.1　按处理精度划分的膜分离工艺分类

从某种意义上讲，膜分离技术的进步过程，就是膜分离体系从非理想状态向着理想状态的趋进过程，就是透速比、透速率、分辨率以及广谱性指标的理想化过程。