超濾技術(shù)是目前應(yīng)用最多的膜分離技術(shù)之一。超濾膜的篩選孔徑在1-100納米之間，主要用于分離高分子大分子物質(zhì)、溶解物、細(xì)胞等，但是為了保證膜的使用效果和壽命，需要保證一定的超濾壓力，接下來(lái)本文主要介紹超濾所需要的壓力值。

　　壓力的定義及單位

　　壓力是指單位面積受到的力，通常表示為P，單位是帕斯卡(Pa)，1Pa=1N/m2。在過(guò)濾的過(guò)程中，膜分離的滲透壓和逆向水流的反作用力是超濾膜需要承受的壓力，一般超濾的壓力單位是巴(Bar)或千帕(kPa)，1Bar=100kPa。

　　超濾膜壓力的計(jì)算方法

　　超濾膜壓力的計(jì)算方法主要有兩種，一種是通過(guò)計(jì)算滲透壓差確定的，一種是通過(guò)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)確定的。

　　1. 計(jì)算滲透壓差確定壓力：

　　在超濾的膜分離過(guò)程中，溶液中的物質(zhì)分子和離子能夠通過(guò)膜的孔隙度進(jìn)入膜孔道內(nèi)部(孔徑由膜孔徑大小決定)，傳輸?shù)侥さ牧硪粋?cè)，但在傳輸過(guò)程中物質(zhì)會(huì)受到相應(yīng)的阻力阻礙，超濾膜孔高壓側(cè)水的游離分子濃度高于低壓側(cè)，高壓側(cè)產(chǎn)生的滲透壓力要大于低壓側(cè)產(chǎn)生的反滲透壓力，兩者之差就是超濾的滲透壓差，也是超濾膜需要承受的壓力，通常計(jì)算公式為：

　　ΔP=Δπ+ΔPv-ΔPc

　　其中，Δπ為滲透壓差，ΔPv為擠壓力(向孔隙內(nèi)部推動(dòng)水分子的力)，ΔPc為膜的耗阻力。在實(shí)際應(yīng)用中Δπ是最主要的，ΔPv和ΔPc的影響相對(duì)較小，因此可以思考超濾壓力的計(jì)算主要分析滲透壓的大小。

　　2. 實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)確定壓力：

　　超濾是一種操作相對(duì)簡(jiǎn)單的固液分離技術(shù)，其操作多數(shù)依靠經(jīng)驗(yàn)判斷，實(shí)踐中確定超濾膜最優(yōu)工作壓力一般是在膜的實(shí)際使用中確定的，即先確定一定的壓力進(jìn)行濾液，然后觀察濾液中污染物是否過(guò)多或膜是否損壞等，待排除故障進(jìn)行調(diào)整再進(jìn)行濾液，直至達(dá)到最佳的操作條件，這是試驗(yàn)室操作的基本方法。

　　超濾膜所需的最小壓力

　　超濾膜的使用需要有一定程度的壓力，超濾膜所需要的最小壓力目前沒(méi)有一個(gè)固定的答案。它主要取決于膜的材質(zhì)、孔徑及其形狀、溶液溫度、流速、初始含污濃度和粘度等多種因素，污染物的種類和形態(tài)也是一個(gè)重要的因素，因此并不是所有情況下需要求出具體的最小壓力。

　　超濾膜所需的常規(guī)壓力

　　一般來(lái)說(shuō)，超濾膜所需要的常規(guī)工作壓力大致在0.1～0.5MPa(1～5Bar)之間，選擇壓力大小主要是看超濾膜的阻力大小，流速以及流體的性質(zhì)。

　　超濾膜所需的最大壓力

　　超濾膜所需的最大壓力主要是取決于膜的厚度、孔隙度和膜材質(zhì)的質(zhì)量等，選擇最大壓力時(shí)需要考慮到超濾膜的容許壓力，一般來(lái)說(shuō)，超濾膜的容許壓力不應(yīng)該超過(guò)其破壞強(qiáng)度(對(duì)于有彈性的材料，最大壓力可以達(dá)到其屈服點(diǎn))，否則就會(huì)造成膜的破損，甚至膜的失效。

　　結(jié)論

　　超濾需要多大的壓力是根據(jù)膜徹底篩選出溶質(zhì)的特性、溶解性物質(zhì)的濃度、超濾膜的類型和材質(zhì)等因素綜合考慮而定，設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用要求和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估和確定。一般來(lái)說(shuō)，超濾膜的工作壓力在0.1～0.5MPa(1～5Bar)之間，具體的選擇需要根據(jù)實(shí)際情況而定。