薄膜过滤是什么？一篇了解薄膜相关知识！

「过滤技术」在日常生活中经常可以发现，例如：冷气滤网、净水器过滤、口罩过滤空气中的粉尘等，而不仅在生活中，石油、食品工业、电子制程工业、生医科技等产业仪器，也都会使用到「薄膜过滤」的分离技术，帮助维持环境不受到污染与节省能源。本篇文章将从头详细介绍薄膜是什么，以及简单说明技术原理、相关应用等资讯。
 

薄膜过滤是什么？

薄膜过滤采取物理分离技术，利用薄膜分离和去除液体或气体中的固体颗粒、微生物、溶解物或其他杂质，而薄膜通常由聚合物或陶瓷材料制成，并具备微孔或多孔结构，确保实现高分离杂质、节能和操作便利等效果。此外，薄膜过滤广泛应用于各个领域，包含饮用水处理、工业废水处理、食品和饮料加工、制药、电子行业、海水淡化、精密化学品食品工业、生医工程及生物技术等，不同的应用领域需要选择适合的薄膜材料和孔隙结构，以应对特定的过滤要求。
 

薄膜水处理技术原理

薄膜过滤原理是将过滤膜组浸入水中，通过负压抽吸的方式，使进流水以扫流方式从薄膜的外侧进行过滤，并将悬浮固体和细菌截留在膜片表面。过滤后的水会从薄膜的侧边的集水口排出，再收集到下一处理单元中，而当产水达到设定时间，或操作负压达到设定值时，水流会按相反路径由薄膜的内部向外进行反洗，以清除表面上的污垢、实现一站式处理与优化水质。
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薄膜水处理相关应用

近几年的薄膜制程技术不断在提升，让薄膜过滤操作成本降低，应用也越来越普及，除了常用在生活用水、地表水的净水处理、地下水去除铁锰、海水淡化前水处理以外，还会用于工业废水处理，例如：电著涂装废水、纺织业的染料和洗毛废水、纸浆废水、半导体废水、电镀废水等，藉由薄膜分离技术来回收水中杂质，并将回收水再进行利用。
 

薄膜材质种类与比较

薄膜过滤材质大致可以分为陶瓷膜、聚醚膜（PES）、聚苯乙烯膜（PS）、聚氯乙烯膜（PVC）等。 陶瓷膜主要由碳化矽颗粒高温烧结制成，拥有高亲水性、化学稳定性强、物理特性强，高精度的过滤微孔和自带负电的特性，更是让薄膜过滤品质最佳化，使用寿命也增加，是最推荐的薄膜材质；聚醚碸膜（PES）具备多种良好的基础特性，包含耐热性、亲水性、绝缘性能、化学相容性，适合用在要快速过滤大量水溶液、黏稠生物以及细胞组织等方面使用，缺点是耐用性和抗污性都较低；聚苯乙烯膜（ PS）质地较脆、过滤速度较快，亲水性与化学相容性都不错，但缺点是耐热性比较差、过滤精度和抗污能力较低；聚氯乙烯膜（PVC）不论强度、柔韧度，还是耐腐蚀和化学相容性表现都相当好，但缺点为亲水性差，需要透过改良才能稍微改善问题点。
 

薄膜材质种类比较表

薄膜清洗方式

当薄膜进行过滤到一定程度时，表面会因为有机、无机物质长期堆积，而产生结垢与堵塞，因此一定需要定期清洗与维护，才能延续薄膜的使用寿命。常使用的清洗方式有物理清洗及化学清洗，以下将个别详细说明两种清洗的形式与做法。
 

物理清洗

物理清洗主要利用降低伤害薄膜本身结构的方式来清洁，又分为水冲洗、反洗、震动或超音波清洗方式。 水冲洗通常会搭配清水浸泡，是比较常用的清洗方式；反洗是藉由水流反向流动，以达到清洗薄膜过滤材料的效果；震动是运用设备反覆振动让污垢能够松动并脱落；而超音波清洗则是透过水中气泡破裂产生的冲击波，来达成清洗的作用。
 

化学清洗

薄膜使用一段时间多少会有胶体、有机、无机或是生物结垢，而这些薄膜结垢需要透过化学清洗，才能达到比较好的清洁效果，常用化学清洗剂包含次氯酸钠、氢氧化钠、无机酸、有机酸、氧化剂等。以往薄膜多为聚合物制成，多次进行化学清洗后容易影响使用寿命，因此现在会用碳化矽陶瓷膜，拥有永久的亲水性和化学惰性，能够让薄膜抗污能力及使用寿命在化学清洗过后不受影响。
 

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