超濾分離技術是一種利用半透膜的微孔結構,以一定的外界壓力為推動力,實現對物質的選擇性分離、回收的膜分離方法。這種技術主要用于大分子與小分子的分離,其膜孔徑通常在20至1000A°之間。
在超濾過程中,水溶液在壓力推動下流經膜表面。小于膜孔的溶劑(水)及小分子溶質能夠透水膜,成為凈化液(濾清液),而比膜孔大的溶質及溶質集團則會被截留,隨水流排出,成為濃縮液。超濾過程為動態過濾,分離是在流動狀態下完成的,且溶質僅在膜表面有限沉積,通過清洗可以恢復超濾速率。
超濾技術具有多種優點。首先,它在常溫下進行,條件溫和無成分破壞,特別適宜對熱敏感的物質進行分離、分級、濃縮與富集。其次,超濾過程不發生相變化,無需加熱,能耗低,無需添加化學試劑,無污染,是一種節能環保的分離技術。此外,超濾技術分離效率高,對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。最后,超濾過程僅采用壓力作為膜分離的動力,因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易于控制和維護。
超濾分離技術在多個領域都有廣泛應用。在污水處理中,它主要用于分離分子量大于500、直徑為0.005至10μm的大分子和膠體,如酶、蛋白質、病毒等中低濃度的高分子溶解態及膠體態污染物的分離與回收。此外,超濾技術還常用于食品工業廢水處理、中水回用、含油廢水的處理以及城市污水回用等領域。在實驗室中,超濾技術也常用于對蛋白質、酶、DNA、單克隆抗體、免疫球蛋白進行濃縮和脫鹽,以及藥物、激素的分析等。