概述
膜分离工艺是一种利用半透明或透明的膜材料将两种或两种以上相溶液、悬浓液或气体等进行分离的技术。它在水处理、化学工业、生物工程、食品加工等领域得到了广泛应用。随着科技的不断进步，膜分离工艺也在不断地发展和完善。
历史背景
膜分离技术起源于19世纪，但直到20世纪中叶才开始大规模应用。这主要是由于材料科学和工程学方面的突破，使得制造出性能优良、高效率的大孔径合成膜成为可能。此外，随着对环境保护意识的提升，水资源管理问题日益凸显，这促使人们更加重视使用高效能耗低且可持续性的膜技术。
应用领域
(a) 水处理
在水处理领域，膜分离工艺主要用于饮用水厂、污水处理厂以及海水淡化等。通过反渗透（RO）或者超滤（UF）等方法，可以去除含有大量微粒和细菌的大量杂质，从而得到清洁纯净的饮用水。
(b) 化学工业
在化学工业中，膜分離技術常被應用於精馏純化過程，以從混合物中提取特定的化學品。此外，它還可以應對某些工業廢氣處理，比如捕集揮發性有機物（VOCs）。
技术分类
根据不同的操作原理和应用场景，可将膜分離技術大致归为以下几类：
反渗透（RO）：利用极薄壁合成塑料薄膜，对流过滤过程中的溶液压力小于逆侧溶液压力的条件下，将双方所含之溶剂从较稠密至较稀疏方向传递。
超滤（UF）：这种过程虽然也属于过滤作用，但是其孔径远远小于0.1微米，所以能有效去除细菌、大部分病毒以及部分颗粒状污染物。
透析电解（EDR）：这是一种结合了电化学和物理过滤原理的一种技术。在一端加入电极后，用一定电位驱动，使得目标物质吸附到另一端，并通过一个具有微孔结构的隔板排斥出去。
透析回收（DAF）：这项技术通常用于油漆行业，其核心是通过加热油漆并使其沸腾，然后再冷却时形成凝固结块，便于筛选出废弃物质并回收新鲜产品。
未来展望
随着纳米科技与材料科学研究的深入发展，我们预计未来会出现更多新的高性能型号membrane，这些新型membrane能够更有效地解决现有的挑战，如抗阻耐腐蚀性更强，更易于维护，以及提高能源效率。此外，与传统机械设备相比，大多数membrane系统通常需要较少的人力成本及空间占用，因此对于节约资源非常有利。
