基本概念
膜：是指在一种流动相内或是两种流动相之间有一层薄的凝聚相，它吧流体相分隔为互不相通的两部分，并能使这两部分之间产生传质作用。
膜的特性：不管膜多薄，它必须有两个界面，这两个界面分别与两侧的流体相接触；膜传质有选择性，它可以使流体相中的一种或集中物质透过，而不允许其他物质透过。
常见物质的分子大小比较：灰尘＞细菌＞病毒＞生物大分子＞盐类＞水
原理:利用具有一定选择性特性的过滤介质进行物质的分离纯化。当膜两侧存在某种推动力（压力差、浓度差、电位差、温度差），原料侧组分中的某一种选择性的透过膜，达到分离、分级、提纯和富集的目的。
优点:膜分离过程无相变，既节约能耗，又适用于热敏性物料的处理，是制药工业最重要的分离技术。
各种膜分离法的原理和应用范围：
微滤MF，又称微孔过滤，是以微滤膜作为过滤介质的膜分离技术。截留的颗粒大小：0.2~2um；操作压力低于0.1MPa；截留的主要物质：灰尘、细菌；过滤介质：微孔滤膜；应用举例：实验室和生产中，通常使用该技术除去或手机发酵液中的细胞；无菌水、矿泉水、纯生啤酒的生产；热敏性药物和营养物的过滤除菌、回收菌；
超滤UF，可截留溶液中的生物大分子，而透过小分子物质；10nm~200nm；操作压力：0.1~0.7MPa；生物大分子以上；超滤膜；应用：一是分离纯化，从高分子物质与低分子物质的溶液中，使低分子物质透过膜；二是蛋白质、多肽和多糖的回收和浓缩；
纳滤NF，2nm~10nm；操作压力：0.5~1MPa；生物小分子及以上；纳滤膜；应用：脱盐、蛋白质。氨基酸、维生素等的浓缩。
反渗透RO，在压力的作用下，溶剂（通常是水）透过膜，而溶质被阻挡于膜壁外。＜2nm；操作压力：1~10MPa；盐类及以上；反渗透膜；应用：分离各种离子或小分子物质；在溶液浓缩（盐、氨基酸、糖的浓缩）、无离子水的制备、海水淡化（高纯水的制备）；药液的浓缩，相比于冷冻干燥和蒸发干燥，成本更低；
分支主题
电渗析ED：在电场作用下，带电离子透过膜向两极移动，而达到分离的目的。应用：主要用于溶液的脱盐、海水淡化、纯水制备（电渗析制备初级水，可去盐80-90%，再用离子交换法除盐10-20%制备高纯水）等；分离中草药成分中的有机酸或生物碱；
透析：在一半透膜两侧的两种溶液中小分子溶质或溶剂通过膜进行交换，而大分子被截留在各自的一侧的现象，称为透析。以浓度差为传质动力；膜的透过通量很小，不适合大规模生物分离过程，而在实验室中应用较多，人工肾是透析最成功的案例。
渗透蒸发PV：液体混合物在膜两侧的蒸气分压差的推动力下，透过膜并部分蒸发，从而达到分离目的的一种膜分离方法。过程：疏水膜的一侧通入料液，另一侧抽真空泵或通入惰性气体，使膜两侧溶质分压差。在分压差的作用下，料液中的溶质溶于膜内，扩散通过膜，在透过侧发生气化，气化的溶质被膜装置外设置的冷凝器冷凝回收。应用：高浓度混合物的分离，特别适用于共沸物和挥发度相差较小的双组分溶液的分离。原理：它是利用膜与被分离有机混合物中各组分的亲和力不同（料液侧为疏水膜），而选择性地优先吸附溶液中的某一组分，及各组分在膜中的扩散速度不同，在膜两侧分压差的作用下达到分离的目的。
分支主题
（分离）膜材料
有机材料：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类等其他材料等。适用：反渗透膜、微滤膜和超滤膜。
膜组件
板框式膜组件
基本部件：平板膜、支撑盘、间隔盘。三种部件相互交替（支撑-平板-间隔-平板-框）、重叠、压紧。（问：层与层之间是否需要密封？不需要密封，因为要流通透过液；每层之间液流如何导向？透过液沿管子到末尾收集，截留液，不通过膜，反向流通收集）
无机材料：陶瓷、微孔玻璃、不锈钢、碳素等；适用：微滤膜；特点：是机械强度高，耐高温、耐化学试剂和耐有机溶剂，但缺点是不易加工，造价较高。制备方法：氧化铝、硅胶、和钛等陶瓷微粒烧结而成。
特点：①组装比较简单，可以简单地增加膜的成熟以提高处理量；②操作比较方便；③板框式膜组件组装零件太多；装填密度低；膜的机械强度要求比较高。
应用：超滤、微滤、反渗透、电渗析
管式膜组件
基本部件：管状膜、圆筒支撑体、管束板、不锈钢外壳，端部密封
特点：①流动状态好，流速易控制②结构简单，简单清洗，安装、操作方便；③装填密度较小，单位体积内有效膜面积小；④耐高压，无死角，适宜于处理高粘度及固体含量较高的料液，以其他形式应用最为广泛。
管式膜组件应用错流过滤清洗，指在泵的推动下料液平行与膜面流动，料液经膜面时产生的剪切力把膜面上滞留的颗粒带走，减少沉积造成过滤通量下降。（死端过滤：随着时间↑→效率↓）
卷式膜组件
基本部件：膜、多孔支撑层、原料水隔网、多孔中心管；构成：膜—多孔支撑体—膜—原水侧隔网依次叠合，绕中心集水管紧密地绕卷在一起，形成一个膜元件，再装进圆柱形压力容器里，构成一个螺旋卷式膜组件。工作原理：把几个膜组件的中心管串联起来构成一个组件，再安装到压力容器内，组成一个单元，供给水及浓缩液沿着与中心管平行的方向在网眼间隔层中流动，浓缩后由压力器另一端引出。产品沿着螺旋方向在两层膜间的膜袋内的多孔支撑材料流动，最后流入中心产品收集管而被导出。
特点：结构紧凑，装填密度高；安装、操作方便；适合低流速、低压下操作；制作工艺复杂，膜清洗困难。
应用于反渗透、超滤、气体分离过程。
中空纤维管膜组件
中空纤维膜：将膜材料制成外径为80~400um，内径为40~100um的空心管，即为中空纤维膜。
中空纤维膜组件：将大量的中空纤维一端封死，另一端用环氧树脂浇铸成管板，装在圆筒形压力容器中，就构成了中空纤维膜组件。
特点：结构紧凑，装填密度很高；清洗困难；中空纤维管一旦损坏无法维修，只能更换膜组件；液体在管内流动时阻力很大，易阻塞。
应用于超滤
