論超濾技術在化工工藝過程中的應用

彭斌（江漢大學化學與環境工程學院，湖北 武漢 430000）

超濾技術作為我國現代科學技術領域的重要組成部分，其憑借常溫低壓操作、沒有相變、能源消耗低等顯著優勢特點而逐漸成為一種分離過程的標準并在歐洲、美國等世界發達國家以及地區得到普遍關注和廣泛應用。就目前而言，超濾膜分離技術被廣泛應用于眾多領域和方面，而且相較其他相關技術而言，超濾技術自身的優勢能為化工工藝提供有力的技術支持。因此，為了適應中國化工工業的快速發展，化工工藝的發展同樣需要受到重視，超濾技術在化工工藝過程中的具體應用價值亦值得深入研究和探討。

1 超濾膜分離技術概述

1.1 超濾膜分離技術的界定及重要性分析

超濾技術全稱為超濾膜分離技術，其是二十一世紀六大主流高新技術之一，其是通過膜表面的微孔結構對物質進行選擇性分離，具體而言，超濾是一種利用膜分離技術所進行的篩分過程，主要是以膜兩側的壓力差作為過濾的推動力，用過濾膜作為過濾的介質。因此在一定的壓力下，當原液流經過濾膜的表面時，超濾膜表面細小的微孔只能將水以及較小的分子通過過濾膜并成為過濾后的所得溶液，而那些較大分子的物質就會被過濾膜阻擋而成為濃度較高的濃縮液，從而大小分子之間就會被分離。隨著技術的進步以及環境問題的日益加重，追求低能耗且利于環保的技術創新顯然已成為當今世界的主流人物，我國也逐漸開始重視超濾技術所帶來的環保效益，國家科委于是將這種技術作為國家“七·五”和“八·五”的重點科研技術項目予以重視并投入了大量的資金和人力資源，深入開展有關超濾技術的技術攻關活動，進而使我國的技術發展與創新水平迅速提升并實現逐漸與世界先進國家接軌的目標。除此之外，在《“十五”國家火炬計劃重點支持的技術領域》中，超濾膜分離技術被明確列為火炬計劃的重點支持項目，進一步推動了該技術在我國國內的發展和應用空間。技術的進步促使超濾膜分離技術的發展和生產也隨之規模化，同時也使得超濾膜的各項性能更加穩定，制造超濾膜的成本大有所降低，就目前而言，超濾膜分離技術被廣泛應用于飲用水凈化、工業用水處理、飲料食品、生物醫藥以及環保等眾多領域和方面[1]。

1.2 超濾膜分離技術的特點

超濾膜分離技術作為新興技術，其與傳統的分離技術相比而言，超濾技術具有以下自身的特點：

（1）超濾技術的過濾過程通常維持在常溫條件下進行，正是由于環境條件溫和而導致原料或者混合物的成分以及結構不會被破壞，因而該技術特別適宜對熱敏感物質如藥物等的分離濃縮。

（2）超濾技術的過濾過程中沒有相變，其過程無需加熱，能源消耗低且不需要添加化學試劑，對環境也不會造成任何污染或者破壞，符合當下綠色發展的理念，是一種節能環保的現代分離技術。

（3）超濾技術的分離效率較高且該技術僅采用壓力作為超濾膜分離的動力，因此超濾技術在進行分離的過程中裝置簡單、流程短、操作簡便、易于控制和維護。

2 淺析超濾膜分離技術在化工工藝過程中的應用

化工工藝也就是日常所說的化工技術或者化學生產技術，其是指將那些原料物質主要經過化學反應逐漸轉變為產品的一個生產制造過程和方法的統稱，其中的方法就是指實現原料向產品轉化的各種技術措施。化工工藝的過程主要由三個環節，分別是原料的處理、化學反應以及產品的精制[2]。就目前的發展趨勢而言，為了能使原材料在進行化學加工的過程中保持原有的性質和組織結構不發生變化，而且同時為了符合不同化學反應的標準和要求，那么不同材料的加工既要通過不同的方式進行原料的處理和化學反應，所有的加工環節都必須在一定的設備基礎上進行。所有前置環節完成之后若想得到合格的產品，還必須要進行產品或者相關混合物的分離提純活動，然而產品的純度標準是具有較高要求的，而與其他傳統的分離技術相比，超濾技術顯然具備上述所有要求。

從超濾技術在飲用水凈化方面來說，每米長的超濾膜絲管壁上大約存在六十億個細小的微孔，這些微孔的體積為0.01微米，而最小的細菌的體積均在0.02微米以上，因此這些超濾膜上散布的微孔只允許水分子以及飲用水中有益的礦物質和微量元素通過，而細菌以及比細菌體積更大的其他諸如膠體、泥沙、懸浮顆粒、鐵銹以及大分子有機物等都會被超濾膜過濾出來，這就是飲用水實現分離和凈化的原理和過程。除此之外，超濾膜分離技術還被廣泛應用于工業用水處理、合成氨改造、飲料食品制造、生物醫藥制造以及環保等眾多領域和方面。

3 結語

綜上所述，超濾技術之所以能被適用于多個領域，就是因為其符合科學發展觀以及可持續發展戰略的理念，不僅能為化工工業的生產活動帶來便利和降低成本，更重要的是其能源資源消耗低，不會對人們的生存環境造成消極影響。因此，在今后的化工工藝發展中，要充分利用超濾技術的優勢，這不僅是對化工企業自身發展目標的助推劑，同樣也是各個企業勇于承擔社會責任的典型體現。

[1]江春元.運用超濾技術處理涂布廢水[J].中華紙業,2011,（2）.

[2]王靜，張雨山.超濾膜和微濾膜在污（廢）水處理中的應用研究現狀及發展趨勢[J].工業水處理,2011,（3）:4-7.