微濾膜的污染原因及防治方法

微濾膜是在壓力差作用下進行的篩孔分離、使不溶物濃縮的過程。常用于液體混合物中濾除界于0.02-10μm的懸濁物質顆粒，該技術廣泛應用在制藥行業中的過濾除菌、電子工業用的高純水制備、食品工業、飲用水生產和城市污水處理等領域。如除去酒中含有的不溶性蛋白、多糖、膠體和細菌等，從而達到提高酒的澄清度，保持酒的色、香、味，同時達到無熱除菌的目的。在啤酒與其他酒類的釀造中，用于除去微生物與異味雜質等。
由于微濾技術具有無相變、能耗低、體系干凈等優點，是目前所有膜技術中應用最廣、經濟價值最大的技術。但在微濾過程中存在膜污染現象，使膜的滲透通量及截留率等性能發生改變，膜的使用壽命縮短，極大地影響了微濾技術的實際應用。因此，分析膜污染的原因以及采取相應的清洗措施和防治對策使膜性能得到部分或完全恢復十分必要。事實上，膜污染清洗的研究已成為膜分離技術研究中的一個熱點問題。
1 膜污染的定義
    膜污染是指處理物料中的微粒、膠體粒子或溶質大分子由于與膜存在物理化學相互作用或機械作用而引起的在膜表面或膜孔內吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞，使膜產生透過流量與分離特征的不可逆變化現象。對于膜污染，應當說，一旦料液與膜接觸，膜污染即開始。膜污染常發生在三種場合，即濃差極化、大溶質的吸附和吸附層的聚合。
    膜污染程度同膜材料、保留液中溶劑以及大分子溶質的濃度、性質、溶液的pH值、離子強度、電荷組成、溫度和操作壓力等有關，污染嚴重時能使膜通量下降80%以上。而膜受到污染的明顯特點是：單位面積遷移水速率逐步下降（膜通量下降）；通過膜的壓力和膜兩側的壓差逐漸增大（進料壓力和△P逐漸增大）；膜對溶解于水中物質的透過性逐漸增大（礦物截流率下降）。
2膜污染的影響因素
    膜污染的影響因素包括：粒子或溶質尺寸與膜孔的關系；膜結構，膜、溶質和溶劑之間的相互作用；膜表面粗糙度、孔隙等膜的物理性質；蛋白質濃度；溶液pH值和離子強度；溫度，料液流速等有關。
3膜污染防治方法
    控制膜污染影響因素，可以大大減少膜污染，延長膜的有效操作時間，減少清洗頻率，提高生產能力和效率。可以采用以下措施減輕膜在使用過程中的污染：在膜過濾前，對料液進行預處理，去除一些較大的粒子；調節pH值遠離蛋白質的等電點減輕吸附；改變膜材料或膜表面性質；改善膜組件及膜系統的結構；控制溶液溫度、流速、流動狀態、壓力等。