微滤膜的污染原因及防治方法

    微滤膜是在压力差作用下进行的筛孔分离、使不溶物浓缩的过程。常用于液体混合物中滤除界于0.02-10μm的悬浊物质颗粒，该技术广泛应用在制药行业中的过滤除菌、电子工业用的高纯水制备、食品工业、饮用水生产和城市污水处理等领域。如除去酒中含有的不溶性蛋白、多糖、胶体和细菌等，从而达到提高酒的澄清度，保持酒的色、香、味，同时达到无热除菌的目的。在啤酒与其他酒类的酿造中，用于除去微生物与异味杂质等。

    由于微滤技术具有无相变、能耗低、体系干净等优点，是目前所有膜技术中应用zui广、经济价值zui大的技术。但在微滤过程中存在膜污染现象，使膜的渗透通量及截留率等性能发生改变，膜的使用寿命缩短，极大地影响了微滤技术的实际应用。因此，分析膜污染的原因以及采取相应的清洗措施和防治对策使膜性能得到部分或完全恢复十分必要。事实上，膜污染清洗的研究已成为膜分离技术研究中的一个热点问题。

1 膜污染的定义
    膜污染是指处理物料中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特征的不可逆变化现象。对于膜污染，应当说，一旦料液与膜接触，膜污染即开始。膜污染常发生在三种场合，即浓差极化、大溶质的吸附和吸附层的聚合。
    膜污染程度同膜材料、保留液中溶剂以及大分子溶质的浓度、性质、溶液的pH值、离子强度、电荷组成、温度和操作压力等有关，污染严重时能使膜通量下降80%以上。而膜受到污染的明显特点是：单位面积迁移水速率逐步下降（膜通量下降）；通过膜的压力和膜两侧的压差逐渐增大（进料压力和△P逐渐增大）；膜对溶解于水中物质的透过性逐渐增大（矿物截流率下降）。

2膜污染的影响因素
    膜污染的影响因素包括：粒子或溶质尺寸与膜孔的关系；膜结构，膜、溶质和溶剂之间的相互作用；膜表面粗糙度、孔隙等膜的物理性质；蛋白质浓度；溶液pH值和离子强度；温度，料液流速等有关。

3膜污染防治方法
    控制膜污染影响因素，可以大大减少膜污染，延长膜的有效操作时间，减少清洗频率，提高生产能力和效率。可以采用以下措施减轻膜在使用过程中的污染：在膜过滤前，对料液进行预处理，去除一些较大的粒子；调节pH值远离蛋白质的等电点减轻吸附；改变膜材料或膜表面性质；改善膜组件及膜系统的结构；控制溶液温度、流速、流动状态、压力等。