膜分離技術(shù)作為現(xiàn)代水處理領(lǐng)域的核心技術(shù)之一，憑借其高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢，在飲用水凈化、工業(yè)廢水處理、海水淡化等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

一、微濾（MF）：基礎(chǔ)屏障的物理過濾

微濾膜的孔徑范圍為0.1-10微米，主要依賴篩分機制截留懸浮物、細菌（如大腸桿菌等）及大顆粒膠體。其運行壓差通常為0.7bar，能耗較低，適合作為預(yù)處理工藝。 

截留效率：微濾對粒徑>0.1微米的顆粒截留率可達99%以上，但對病毒（如20-300nm的諾如病毒）截留能力有限。 

 
應(yīng)用場景：微濾在飲用水處理中可降低濁度至0.1NTU以下，細菌去除率超過95%；在食品工業(yè)中用于果汁澄清時，可保留90%以上的風(fēng)味物質(zhì)。 

局限性：無法去除溶解性有機物（DOM）及離子態(tài)污染物（如鈣、鎂離子），需配合后續(xù)工藝實現(xiàn)深度凈化。

二、超濾（UF）：精準(zhǔn)分離大分子物質(zhì)

超濾膜孔徑縮小至0.002-0.1微米（對應(yīng)分子量1000-100000道爾頓），通過物理篩分和表面吸附雙重作用截留蛋白質(zhì)、膠體及部分病毒。其操作壓差提升至1-7bar，需更高能耗。 

截留性能：對分子量>10kDa的大分子有機物（如腐殖酸）截留率超過90%，但對單價離子（Na?、Cl?）幾乎無截留作用。 

 
經(jīng)濟性：超濾系統(tǒng)在市政供水中的噸水處理成本約為0.3-0.5元，較傳統(tǒng)砂濾工藝降低20%。 

典型應(yīng)用：醫(yī)療廢水處理可去除90%以上的病原微生物，符合《醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。 海水預(yù)處理與反滲透聯(lián)用時，可延長RO膜壽命30%-40%。

三、納濾（NF）：選擇性分離的多功能膜

納濾膜孔徑約1nm（對應(yīng)分子量200-400Da），兼具篩分和電荷排斥效應(yīng)，對二價離子（如Ca2?、SO?2?）截留率高達90%-98%，但對單價離子（如Na?）脫除率僅為20%-80%。運行壓力提升至3.5-16bar，需中高壓驅(qū)動。 

脫鹽效率：對硫酸鎂（MgSO?）的截留率可達95%以上，而對氯化鈉（NaCl）僅為40%-70%，這一特性使其在硬水軟化中極具優(yōu)勢。 

 
能耗對比：納濾的能耗約為反滲透的50%-70%，例如處理苦咸水時，納濾噸水電耗為1.2-2.5kWh，而反滲透需2.5-4kWh。 

色度去除：某地表水廠采用納濾后，色度由30 Pt-Co降至5 Pt-Co以下，且無需添加化學(xué)氧化劑。 

 
放射性物質(zhì)處理：對鐳（Ra2?）的截留率超98%，顯著降低地下水放射性風(fēng)險。

四、反滲透（RO）：極致精密的脫鹽技術(shù)

反滲透膜孔徑<0.1nm，僅允許水分子通過，幾乎完全阻擋溶解性鹽（脫鹽率>95%）及分子量>100Da的有機物。其運行壓力隨進水鹽度變化，苦咸水處理需5-20bar，海水淡化則高達50-84bar。 

脫鹽能力：復(fù)合RO膜對海水（TDS 35000mg/L）的脫鹽率可達99.7%，產(chǎn)水TDS<500mg/L，滿足WHO飲用水標(biāo)準(zhǔn)。 

 
成本分析：全球海水淡化項目中，RO技術(shù)占比超65%，噸水成本已降至3.5-6元，較蒸餾法降低60%。