超濾膜的性能

超濾膜多數為非對稱膜，由一層極薄(通常僅0.1～1μm)具有一定孔徑的表皮層和一層較厚(通常為125μm)具有海綿狀或指狀結構的多孔層組成。前者起篩分作用，后者主要起支撐作用。

超濾膜的基本性能包括孔隙率、孔結構、表面特性、機械強度和化學穩定性等。其中，孔結構和表面特性對使用過程中的膜污染、膜滲透流率及分離性能(即對不同溶質的截留率)具有很大影響。其他物理、化學性能，如膜的耐壓性、耐高溫性、耐清洗劑性、耐生物降解性等在某些工業應用中也非常重要。

超濾膜的操作分類與應用

根據處理對象和分離的要求，超濾系統可以采用間歇操作或者連續操作。

間歇操作平均通量較高，所需膜面積較小，裝置簡單，成本也較低，主要缺點是需要較大的儲槽。如在藥物和生物制品的生產中，由于生產規模和性質，所以多采用間歇操作。

連續操作的優點是產品在系統中停留時間短，這對熱敏或剪切力敏感的產品是有利的。連續操作主要用于大規模生產，如乳制品工業中。它的主要特點是在較高的濃度下操作，所以通量較低。

操作過程可采取終端操作和十字流操作，最簡單的設計是終端操作，此時所有原料均被強制通過膜，這表明原料中被截留組分的濃度隨時間不斷增加，因而滲透物量隨時間減少。在微濾中經常使用這種操作方式。

在工業應用中更多的是選用十字流操作。因為此種方式發生污染的趨勢比終端過濾低。在十字流操作中，原料以一定組成進入膜器并平行流過膜表面，沿膜器內不同位置，原料組成逐漸變化。原料流被分成兩股：滲透物流和截留物流。

終端過濾的優點是回收率高，但膜污染嚴重；十字流過濾盡管能減少污染，但回收率較低。綜合這兩種操作方式的優點，開發出終端/十字流聯合流程，又稱為半終端操作系統，料液平行流過中空纖維膜內腔，溶劑等小分子物質垂直透過膜后收集在中心滲透管內，被截留的物質沉積在膜面。隨著被截留物質在膜面的不斷積累，膜通量降低。經過一段時間后，反洗泵通過中心滲透管對膜進行反洗。反洗結束后，關閉反洗閥，料液又經過進料泵進入膜組件，如此循環反復。采用這種操作方式可以在較高的回收率下維持較高的膜通量。

超濾膜主要應用于將溶液中的顆粒物,膠體和大分子與溶劑等小分子物質分離,其應用領域非常廣泛,其主要應用領域見表