压力驱动膜过滤工艺
膜过滤是一种分离液体溶液或气体混合物中的颗粒的方法。这项技术被广泛应用于从乳品加工到废水处理的各种应用中。半透膜用作保留较大颗粒的屏障，同时允许较小的分子穿过该膜进入渗透液。
分子自然地从高浓度区域移动到低浓度区域。通过施加外部压力，分子可以从低浓度区域流向高浓度区域。膜两侧的压力差将导致渗透物以稳定状态穿过膜。这样可使最终产品（渗透物或截留物）的总收率更高。
使用错流膜过滤工艺有几个优点：
- 降低能源使用量，从而降低运营成本
- 去除杂质所需的化学添加剂较少（例如用于废水处理的絮凝剂）
- 提高生产效率和质量控制
过滤类型
压力驱动膜过滤的四种主要方法是微滤，超滤，纳滤和反渗透，依次减小孔径。
微滤（MF）
微滤膜的孔径范围为0.1至10 µm。它们主要用于去除进料流中的大颗粒，胶体和细菌。这在食品和饮料行业中尤其流行，用于在将废水排入市政下水道之前对其进行处理。
超滤（UF）
超滤是一种与微滤类似的过程，但孔径范围在0.01到0.1 µm之间。超滤膜用于排斥病毒和多肽，并广泛用于蛋白质浓缩和废水处理。
纳滤（NF）
纳滤膜与反渗透膜的相似之处在于，它们在多孔层（50至150μm）的顶部包含一层薄膜复合层（<1μm），以实现较小的离子选择性。NF膜能够排斥多价盐和不带电荷的溶质，同时允许某些单价盐通过。它们还可以在比反渗透膜更低的压力下运行，使其成为实现通量和截留率最佳组合的理想选择。
反渗透（RO）
反渗透膜甚至比纳滤膜更紧密，并且能够排斥所有单价离子，同时允许水分子在水溶液中通过。它们还可以清除饲料溶液中发现的病毒和细菌。反渗透过滤的常见应用包括海水淡化和工业水处理。重要的是要注意，由于RO和NF的操作压力远高于MF和UF施加的压力，因此总产率相对低于MF和UF膜。
膜压实
膜压实是在压力驱动的膜工艺中发生的现象，其中压力测试了聚合物膜的机械强度。Synder超滤膜和微滤膜的压力上限为120 PSI，而纳滤膜的上限为600 PSI。一旦将膜压实到一定水平，渗透通量就开始稳定并且波动较小。下图显示了膜压制过程中通量对压力的响应。膜压实引起的变形通常是不可逆的，尤其是对于平板膜而言。如果没有发生膜致密化，通量将与压力成线性关系。另外，压实率也与压力和温度的增加成比例。在反渗透中，由于施加的压力相对较高，因此压实更加频繁。在某些应用中，工作压力可能会达到1000 PSI以上。与超滤和纳滤膜相比，反渗透和纳滤膜的孔径要小得多，因此需要在更高的压力下操作。然而，取决于所采用的压力，在超滤和微滤过程中也可能发生压实。
