論超濾技術(shù)在化工工藝過程中的應(yīng)用

彭斌（江漢大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 武漢 430000）

超濾技術(shù)作為我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)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(yōu)勢特點(diǎn)而逐漸成為一種分離過程的標(biāo)準(zhǔn)并在歐洲、美國等世界發(fā)達(dá)國家以及地區(qū)得到普遍關(guān)注和廣泛應(yīng)用。就目前而言，超濾膜分離技術(shù)被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域和方面，而且相較其他相關(guān)技術(shù)而言，超濾技術(shù)自身的優(yōu)勢能為化工工藝提供有力的技術(shù)支持。因此，為了適應(yīng)中國化工工業(yè)的快速發(fā)展，化工工藝的發(fā)展同樣需要受到重視，超濾技術(shù)在化工工藝過程中的具體應(yīng)用價值亦值得深入研究和探討。

1 超濾膜分離技術(shù)概述

1.1 超濾膜分離技術(shù)的界定及重要性分析

超濾技術(shù)全稱為超濾膜分離技術(shù)，其是二十一世紀(jì)六大主流高新技術(shù)之一，其是通過膜表面的微孔結(jié)構(gòu)對物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離，具體而言，超濾是一種利用膜分離技術(shù)所進(jìn)行的篩分過程，主要是以膜兩側(cè)的壓力差作為過濾的推動力，用過濾膜作為過濾的介質(zhì)。因此在一定的壓力下，當(dāng)原液流經(jīng)過濾膜的表面時，超濾膜表面細(xì)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(zhì)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(shù)的進(jìn)步以及環(huán)境問題的日益加重，追求低能耗且利于環(huán)保的技術(shù)創(chuàng)新顯然已成為當(dāng)今世界的主流人物，我國也逐漸開始重視超濾技術(shù)所帶來的環(huán)保效益，國家科委于是將這種技術(shù)作為國家“七·五”和“八·五”的重點(diǎn)科研技術(shù)項(xiàng)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(guān)超濾技術(shù)的技術(shù)攻關(guān)活動，進(jìn)而使我國的技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新水平迅速提升并實(shí)現(xiàn)逐漸與世界先進(jìn)國家接軌的目標(biāo)。除此之外，在《“十五”國家火炬計劃重點(diǎn)支持的技術(shù)領(lǐng)域》中，超濾膜分離技術(shù)被明確列為火炬計劃的重點(diǎn)支持項(xiàng)目，進(jìn)一步推動了該技術(shù)在我國國內(nèi)的發(fā)展和應(yīng)用空間。技術(shù)的進(jìn)步促使超濾膜分離技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)也隨之規(guī)模化，同時也使得超濾膜的各項(xiàng)性能更加穩(wěn)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(shù)被廣泛應(yīng)用于飲用水凈化、工業(yè)用水處理、飲料食品、生物醫(yī)藥以及環(huán)保等眾多領(lǐng)域和方面[1]。

1.2 超濾膜分離技術(shù)的特點(diǎn)

超濾膜分離技術(shù)作為新興技術(shù)，其與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比而言，超濾技術(shù)具有以下自身的特點(diǎn)：

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

（2）超濾技術(shù)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(xué)試劑，對環(huán)境也不會造成任何污染或者破壞，符合當(dāng)下綠色發(fā)展的理念，是一種節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)代分離技術(shù)。

（3）超濾技術(shù)的分離效率較高且該技術(shù)僅采用壓力作為超濾膜分離的動力，因此超濾技術(shù)在進(jìn)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(hù)。

2 淺析超濾膜分離技術(shù)在化工工藝過程中的應(yīng)用

化工工藝也就是日常所說的化工技術(shù)或者化學(xué)生產(chǎn)技術(shù)，其是指將那些原料物質(zhì)主要經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的一個生產(chǎn)制造過程和方法的統(tǒng)稱，其中的方法就是指實(shí)現(xiàn)原料向產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的各種技術(shù)措施。化工工藝的過程主要由三個環(huán)節(jié)，分別是原料的處理、化學(xué)反應(yīng)以及產(chǎn)品的精制[2]。就目前的發(fā)展趨勢而言，為了能使原材料在進(jìn)行化學(xué)加工的過程中保持原有的性質(zhì)和組織結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，而且同時為了符合不同化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，那么不同材料的加工既要通過不同的方式進(jìn)行原料的處理和化學(xué)反應(yīng)，所有的加工環(huán)節(jié)都必須在一定的設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行。所有前置環(huán)節(jié)完成之后若想得到合格的產(chǎn)品，還必須要進(jìn)行產(chǎn)品或者相關(guān)混合物的分離提純活動，然而產(chǎn)品的純度標(biāo)準(zhǔn)是具有較高要求的，而與其他傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，超濾技術(shù)顯然具備上述所有要求。

從超濾技術(shù)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(xì)小的微孔，這些微孔的體積為0.01微米，而最小的細(xì)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(zhì)和微量元素通過，而細(xì)菌以及比細(xì)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(jī)物等都會被超濾膜過濾出來，這就是飲用水實(shí)現(xiàn)分離和凈化的原理和過程。除此之外，超濾膜分離技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于工業(yè)用水處理、合成氨改造、飲料食品制造、生物醫(yī)藥制造以及環(huán)保等眾多領(lǐng)域和方面。

3 結(jié)語

綜上所述，超濾技術(shù)之所以能被適用于多個領(lǐng)域，就是因?yàn)槠浞峡茖W(xué)發(fā)展觀以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的理念，不僅能為化工工業(yè)的生產(chǎn)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(huán)境造成消極影響。因此，在今后的化工工藝發(fā)展中，要充分利用超濾技術(shù)的優(yōu)勢，這不僅是對化工企業(yè)自身發(fā)展目標(biāo)的助推劑，同樣也是各個企業(yè)勇于承擔(dān)社會責(zé)任的典型體現(xiàn)。

[1]江春元.運(yùn)用超濾技術(shù)處理涂布廢水[J].中華紙業(yè),2011,（2）.

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