膜分離技術是近40年來迅速崛起的1項高新技術， 已發展成產業化的高效節能分離過程和先進的單元操作過程。目前已經成熟和不斷研發出來的微濾、超濾、反滲透、納濾、滲析、電滲析、氣體分離、滲透汽化、無機膜等技術正在廣泛用于石油、化工、壞保、能源、電子等行業中，并產生了明顯的經濟和社會效益，特別是它將對21世紀的工業技術改造，起著重要的戰略作用

    一、微濾技術

微濾是所有膜過程中應用最普遍，總銷售額最大的1項技術， 主要用于制藥行業的過濾除菌；高純水的制備是目前微濾技術應用的第二大市場。近年來在食品工業的許多領域已實現工業化，可用于明膠和葡萄糖的澄清；替代傳統的硅藻土過濾果汁，效果與超濾相同；還可回收啤酒渣和白啤除菌。在飲用水生產和城市污水處理等方面具有潛在的市場�？捎糜诔�去城市污水病毒，費用低于超濾。用于工業廢水處理如從顏料中分離溶劑，從含油廢水中去除難處理的顆粒，從電鍍廢水中除去有毒的重金屬如鎘、汞等。燃料工業可用于除油品的蠟和瀝青質。此外，隨著生物技術工業的發展，用來濃縮和分離發酵液中的生物產品，微濾在這一領域的市場也將越來越大

    二、超濾技術

    1.工業廢水處理 超濾技術可用于回收電泳涂漆廢水中的涂料，現已廣泛用于世界各地的電泳涂漆自動化流水線上。大型廠超濾設備膜面積達150平方米， 滲透流率為3平方立米/h�，F普遍用于金屬加工、罐頭聽生產工業的含油廢水處理， 其他領域的含油廢水處理過程正在開拓。還廣泛用于紡織工業上漿材料PVA 的回收和重復利用，其大型廠超濾設備膜面積達10000平方米，處理量為60立方立米/h。 普遍用于膠粘劑工業中廢液的處理，濃縮并回收其中的笨乙烯、丁二烯、PVC等膠乳。在日本等國的某些造紙廠工業廢液已采用超濾技術處理。在采礦及冶金工業中處理酸性礦物排出液，其滲透液可循環使用，濃縮液中可回收有用物質，超濾在這一領域的應用正日益受到重視。

    2.城市污水處理 超濾技術已用于城市及家庭污水處理。在新建的500 戶以上大的住宅樓有可能實現小規模的水循環，即用超濾處理過的生活污水沖洗廁所等，可減少家庭用水的40％。電子工業集成電路生產和醫藥工業用水過程已廣泛應用超濾技術，其主要采用中空纖維組件，膜滲透梳率大，能耗低。

    3.食品和醫藥工業 乳清超濾回收其中的蛋白質，是乳品工業中應用最大的一個領域，每年以20％的速率增長，其中大的超濾組件膜面積達1800平方米。牛奶經超濾可增加奶酪得率，該工藝正逐步取代傳統工藝，將有很大經濟效益。國外廣泛采用超濾技術澄清果汁，我國尚未普及。超濾用于屠宰動物血液成分回收將具有很大的市場，技術上也是可行。另外，超濾已用于植物蛋白回收，將推廣至海藻等浮游生物蛋白的回收。在醫藥和葡萄糖生產廠家用于從發酵液中分離和濃縮具有生物活性的組分，超濾具有能保持其生物活性及回收率高的優點，在這一領域的應用將隨基因工程技術產業的增長而增長。超濾技術已廣泛用于濃縮葡萄糖氧化酶、胰蛋白酶、凝乳酶、果膠酶激素的提取，還用于濃縮以基因工程菌生產的新物質，如干擾素、生長激素、人血液中胰島素提取血清白蛋白。

    三、反滲透技術

      反滲透技術已成為海水和苦咸水淡化、純水和超純水制備及物料預濃縮的最經濟手段，而且隨著性能優良的反滲透膜及膜組件的工業化，反滲透技術的應用范圍從最初的脫鹽放大到電子、化工、醫藥、食品、飲料、冶金和環保等領域。隨著該項技術的全面推廣，反滲透技術將成為21世紀解決缺水地區飲用水的主要手段。反滲透技術還可用于城市廢水處理、半導體及醫藥用水、發電廠和公用事業及冷凝塔泄料再循環�，F正在開發反滲透技術在化工和石油化工工藝用水的生產和再利用，廢液處理，水、有機液體的分離，電鍍漂洗水再利用和金屬回收。食品工業正用反滲透技術開發奶品加工、糖液濃縮、果汁和乳品加工、廢水處理、生產低度酒和啤酒。

    四、納濾技術

      納濾是在反滲透基礎上發展起來的新型分離技術，雖然市場開拓的歷史僅有10 多年，但它在水軟化，抗生素、多糖、染料等的純化分離和濃縮領域得到了較好的應用，可替代或部分替代沉淀、蒸發和pH調節等工藝，成為生物制藥和精細化工的重要高效節能單元操作。用納濾膜可去除水中三鹵甲烷（THM）的前驅物， 以防止水中THM的生成。在食品工業中，日本已用于乳清濃縮，可將除鹽、 除乳糖和蛋白質濃縮同時進行，并已達到工業化水平。還可用于食品脫色、氨某酸分離、多肽的純化及濃縮。在廢水處理方面，用納濾膜對木材制漿堿萃取階段所形成的廢液進行脫色，脫色率達98％以上。用納濾膜還可從酸性溶液中分離金屬硫酸鹽和硝酸鹽，其中對硫酸鎳的截留率可達95％。

    五、滲析和電滲析技術

      滲析也稱透析，是最早被發現和研究的膜現象。滲析技術主要用于脫除溶液中的低分子組分，如從血清蛋白和疫苗中脫除鹽和其他小分子溶質。雖然滲析技術一度由于超濾技術的發展而被取代，但近年來隨著人工腎的開發而得到廣泛的重用，成為醫療的重要手段之一，用于從腎衰竭或尿毒癥患者血液中脫除代謝產物，每年拯救近百萬人的生命。

    1.苦咸水脫鹽 電滲析技術目前已發展成為一個大規模的化工單元過程，廣泛用于苦咸水脫鹽，是電滲析最早、至今仍是最重要的應用領域，估計年增長率將為 10％，最大設備產水量24000平方立米/d，前景極好。 現在日本幾乎是唯一用該法生產食鹽的國家，年產量超過35萬t， 該法濃縮海水的濃度和質量均高于鹽田法。鍋爐及工業過程用初級純水的制備，為電滲析第二大應用領域，估計年增長率為15 人

    2.高純水制備 混合床離子交換樹脂電滲析過程已實現工業化，還可用于半導體工業高純水的制備，關鍵在于該過程的可靠性及膜電阻，增強隔板空間的導電性及減薄膜厚是未來研究方向。

    3.污水處理 電鍍工業漂洗水的回收是電滲析在廢液處理的主要應用領域，水和金屬離子可達到全部循環使用，且回收液濃度可大大提高，缺點在于僅能回收離子組分�；厥针娪就科崞�洗水中的重金屬離子是電滲析新的應用領域，研制耐高溫、耐堿性的新型陰離子交換膜是問題關鍵。造紙工業廢水的處理也是前景較好的電滲析新的應用領域，降低造紙工業廢水處理的成本，關鍵在于研制抗污染膜及設計新型組件。乙酸為糠醛生產中的副產品，經預處理的糠醛廢水用電滲析回收乙酸，再將電滲析濃水萃取、精餾，可制得99％工業乙酸，電滲析淡水含酸量＜0.02％，可安全排放，該項研究已達中試水平。

    4.乳清脫鹽 乳清處理量大，它含有豐富的蛋白質、乳糖、維生素及礦物質，采用電滲析部分脫鹽可使其組成與人奶相近，用作嬰兒食品。目前該應用已具有可觀的經濟效益，為食品工業中的最大市場，年產脫鹽乳糖超過15萬t，前景廣周。

    5.甘露醇精制 從海帶浸泡液中提取甘露醇，通常采用電滲析除鹽精制�，F已基本解決膜污染、膜堆堵塞、電極腐蝕、膜堆漏電、膜和隔板燒損等一系列問題。蛋白質溶液脫鹽、代血漿脫鹽是一個潛在的大規模工業過程，關鍵在于膜污染的解決。

    六、氣體膜分離技術

      氣體膜分離技術可廣泛用于膜法提氫，膜法富氧、富氮，工業氣體脫濕，天然氣脫濕，提氦以及脫除有機蒸汽、二氧化碳和硫化氫等。已成功和正在開發的工業應用領域有：

    1.合成氨池放氣中H(下標2)的回收 此技術現已成功，但應預先脫除可冷凝氣體（H(下標2)O和NH(下標3)）。煉油工業尾氣中已成功地回收H(下標2)比，但其中可冷凝烴對膜是致命的。已成功用于氣體膜分離技術調節合成氣比例，但可冷凝的甲醇必須除去。

    2.O(下標2)/N(下標2)富集 工業中可富集95％N(下標2)。 高選擇性膜將改善膜法在空氣富氮領域中的地位。家庭醫用O(下標2)富集的工藝技術可行，市場上已有產品出售，只是市場太小。另外，對高溫燃燒爐作為燃燒用的O(下標2)富集，應從經濟上考慮，開發有合適的產率和選擇性的下一代膜。對高純O(下標2)（〉90％），目前的膜選擇性太低，應開發分離系數≥6.0的膜。

    3.酸性氣體/碳氫化合物 已成功從生物氣中回收CO（下標2），但可冷凝的有機物應預先除去，需合適的分離系數以保證產率。從EOR伴生氣中回收C0（下標2）已成功，但可冷凝物應被除去，需具有合適的分離系數和抗塑性膜。從酸性氣體中脫H（下標2）S沒有現成的裝置，但目前正在開發的膜可以應用。

    七、滲透汽化技術

      滲透汽化技術將對傳統的蒸餾技術產生新的變革，它以溶解擴散的機理進行組分的傳遞，不受共沸體系影響，對共沸物的分離特別有效，主要用于有機溶劑脫水、水中少量溶劑的脫除和有機/有機混合物的脫除。80年代， 國外最先實現工業化，德國GFT公司的交聯聚乙烯醇（PVA）膜，率先用于乙醇脫水，生產無水乙醇和異丙醇脫水等，現已建成100多個工廠，最大規模為15×10（上標4）L/d／。此外， 甲醇與MTBF的分離也接近工業化應用。隨著滲透汽化技術的發展。其他應用也將快速增長，特別是有機混合物的分離，將作為某些精餾過程的替代和補充技術，在石化行業中會有廣闊的應用前景。

    八、無機膜

      無機膜主要包括陶瓷膜、金屬氧化物膜（如Υ-Al(下標2)O(下標3)、ZnO、TiO (下標2)）和金屬膜等，它適合在高壓、高溫、高粘度，高固體含量、 高氯化物含量和苛刻pH條件下使用。因此，它在石油化工、食品、冶金、環境工程、生物工程等領域應用前景廣闊。我國的無機膜經過5年的努力， 陶瓷微濾膜和超濾膜從無到有，初步實現了工業化生產，膜材料的技術指標和膜裝置的規模與自控水平均達到國際先進技術水平。今后我國的無機膜將在氣體分離與凈化，以及通過無機膜與其他工藝結合，改造傳統工藝等方面發揮重要的作用，逐漸形成以無機膜為核心的新集成應用技術。