微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜有何區別

微濾（MF）：

過濾精度一般在0.1-50微米，常見的各種PP濾芯，活性碳濾芯，陶瓷濾芯等都屬于微濾范疇，用于簡單的粗過濾，過濾水中的泥沙、鐵銹等大顆粒雜質，但不能去除水中的細菌等有害物質。濾芯通常不能清洗，為一次性過濾材料，需要經常更換。① PP棉芯：一般只用于要求不高的粗濾，去除水中泥沙、鐵銹等大顆粒物質。② 活性碳：可以消除水中的異色和異味，但是不能去除水中的細菌，對泥沙、鐵銹的去除效果也很差。③ 陶瓷濾芯：小過濾精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。

超濾膜（UF）：

一種孔徑規格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。采用超濾膜以壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料制得。適于處理溶液中溶質的分離和增濃，也常用于其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離，其應用領域在不斷擴大。
以壓力差為推動力的膜超濾隨時過濾可區分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區分是根據膜層所能截留的小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區分標準時，則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02～10μm；超濾膜(UF)為0.001～0.02μm；逆滲透膜(RO)為0.0001～0.001μm。孔的控制因素較多，如根據制膜時溶液的種類和濃度、蒸發及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。
超濾膜是早開發的高分子分離膜之一，在60年代超濾裝置就實現了工業化。超濾膜的工業應用十分廣泛，已成為新型化工單元操作之一。用于分離、濃縮、純化生物制品、醫藥制品以及食品工業中；還用于血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜進行了中草藥的濃縮提純。

 超濾實物圖

超濾膜一般為高分子分離膜，用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式，廣泛用于如醫藥工業、食品工業、環境工程等。
 

納濾(NF)：
過濾精度介于超濾和反滲透之間，脫鹽率比反滲透低，市場上曾有一種流行的說法：納濾就是一種疏松的反滲透。實際上這是一種技術概念上的誤導。

納濾實物圖

真正分離概念上的納濾是滿足道南效應，并對離子具有選擇截留性的過濾膜，一種氯化鈉透過率與氯化鈉濃度成正比、且該比例大于 0.4 的膜。其主要用于各種料液的脫鹽和濃縮。0％ NaCl 截留率在 30,000 ppm 濃度的 NaCl 和其他種類的離子相混合條件下，納濾膜測試得到的。在純30,000 ppm 濃度的 NaCl 溶液條件下。納濾膜對 NaCl 的截留率為 5％ -15％。當 NaCl 的濃度低于30,000ppm甚至更低的，納濾膜 NaCl 的截留率在 15％以上。納濾膜對 NaCl 等鹽類實際截留率主要取決于進水的組成成份和膜屬性(見圖)

納濾膜對不同鹽類的截留率圖

反滲透(RO)：
過濾精度為0.0001微米左右，是美國60年代初研制的一種超高精度的利用壓差的膜法分離技術。可濾除水中的幾乎一切的雜質(包括有害的和有益的)，只能允許水分子通過。一般用于純凈水、工業超純水、醫藥超純水的制造。反滲透技術需要加壓、加電。

RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的縮寫，中文意思是(逆滲透)，由于RO 膜的孔徑是頭發絲的一百萬分之五( 0.0001 微米) , 一般肉眼無法看到，細菌、*是它的 5000 倍，因此，只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過，其它雜質及重金屬均由廢水管排出，所有海水淡化的過程，以及太空人廢水回收處理均采用此方法。

反滲透的原理：
首先要了解“滲透”的概念.滲透是一種物理現象.當兩種含有不同鹽類的水，如用一張半滲透性的薄膜分開就會發現，含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中，而所含的鹽分并不滲透，這樣，逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止.然而，要完成這一過程需要很長時間，這一過程也稱為滲透壓力。

反滲透實物圖

但如果在含鹽量高的水側，試加一個壓力，其結果也可以使上述滲透停止，這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大，可以使方向相反方向滲透，而鹽分剩下。因此，反滲透除鹽原理，就是在有鹽分的水中(如原水)，施以比自然滲透壓力更大的壓力，使滲透向相反方向進行，把原水中的水分子壓力到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達到除去水中雜質、鹽分的目的。
 

反滲透原理圖

RO反滲透的由來：

1950年美國科學家DR.S.Sourirajan有一回無意發現海鷗在海上飛行時從海面啜起一大口海水，隔了幾秒后，吐出一小口的海水，而產生疑問，因為陸地上由肺呼吸的動物是無法飲用高鹽份的海水的。經過解剖發現海鷗體內有一層薄膜，該薄膜非常精密，海水經由海鷗吸入體內后加壓，再經由壓力作用將水分子貫穿滲透過薄膜

轉化為淡水，而含有雜質及高濃縮鹽份的海水則吐出嘴外，此即往后反滲透法的基本理論架構；并在1953年由University of Florida應用于海水淡化去除鹽份設備，在1960年經美國聯邦政府專案支助美國U.C.L.A大學醫學院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士著手研究反滲透膜，一年約投入四億美元經費研究，以運用于太空人使用，使太空船不用運載大量的飲用水升空，直到1960年投入研究工作的學者、專家越來越多，使之質與量更加精進，從而解決了人類飲用水中的難題。