1953年美国佛罗里达大学的Reid等人首次提出用反渗透技术淡化海水 (seawater composite)的构想，1960年美国加利福尼亚大学的Loeb和Sourirajan研制出第一张可实用的反渗透膜，标志着现代膜科学技术的诞生。
1.膜法
膜法是用高分子薄膜作介质，以附加能量为推动力 (压力或电场力)，对双组分或多组分溶液进行表面过滤分离的物理处理方法。是一种集分离、浓缩、提纯、净化技术于一体，既高效又节能的分离技术。
膜法可广泛地应用于各种不同的水处理，如：
(1)含低浓度有机物的水的澄清和消毒。
(2)去除低浊水中的有机物。
(3)无浊水色度的去除。
(4)硬水的软化。
(5)高浓度有机物污染水的处理。
(6)用常规处理工艺难以处理的含某些溶解物质的水。
2.膜的种类
水处理行业通常所指的膜是指过滤孔径0.0001～10μm的固体膜。随着膜分离技术的发展，目前，水处理中所用的膜已经有很多种，分类方法也有多种，如：
(1)按制造材料划分，膜可分为有机膜和无机膜。
(2)按几何形状划分，膜可分为平板膜、卷式膜、管式膜、中空纤维膜。
(3)按构成结构划分，膜可分为单皮层膜和复合膜。
(4)按过滤流向划分，膜可分为均向(对称)膜和非均向(非对称)膜。
(5)按切割的分子量划分，膜可以分为电渗析 (ED)、反渗透 (RO)膜、纳滤(NF)膜、超滤膜(UF)膜和微滤(MF)膜5种类型。
3.各种膜的特征比较
在上述分类方法中，最常用的方法是按切割的分子量划分。表5-6、图5-14和图5-15给出了这5种膜的基本特性的比较。
从表(5-6)中数据可以看出，微滤和超滤是具有过滤功能的膜分离工艺，反渗透(RO)、纳滤(NF)和电渗析(ED)是具有脱盐功能的膜分离工艺。(www.xing528.com)
图5-14给出了4种膜(反渗透膜、纳滤膜、超滤膜、微滤膜)分别能够截流的物质类型。
图5-15给出了4种膜(反渗透膜、纳滤膜、超滤膜、微滤膜)驱动力的范围。
表5-6 各种膜分离工艺的基本特征
注 DBPs为消毒副产物，SOCs为合成有机物。
图5-14 各种膜截流物质的种类
图5-15 各种膜的驱动力范围
4.膜的性能参数
膜的基本性能可用操作压力、透水量、脱盐率和流量衰减系数描述。
(1)操作压力。操作压力是指所要施加的压力。
(2)透水量。透水量也称水通量或透水率。指单位时间透过单位面积膜的淡水产量，与压力和温度有关。
(3)脱盐率。脱盐率指膜对水中盐的脱除能力，取决于膜本身的化学组分及其致密层结构。
(4)流量衰减系数。流量衰减系数也称膜的压实斜率，指反渗透装置在运转过程中由于膜压实、膜水解、膜表面污染等原因造成的透水量衰减的现象。
5.膜污染和浓差极化
在运行过程中，膜的通量会逐渐降低，其原因主要是膜污染和浓差极化。
(1)膜污染。膜污染是指料液中的微粒、胶体粒子或溶质分子由于与膜之间存在物理化学作用而在膜表面及膜孔中沉积，使膜孔堵塞或变小，膜阻增大，膜的渗透速率下降的现象。料液中的组分在膜表面沉积形成的污染层将增加膜过程的阻力，该阻力可能远大于膜本身的阻力。当膜污染严重时将使分离过程无法正常进行，必须对污染膜进行清洗，以确保超滤过程的正常运行。
(2)浓差极化。在电解过程中，电极附近某离子浓度由于电极反应而发生变化，本体溶液中离子扩散的速度又赶不上弥补这个变化，就导致电极附近溶液的浓度与本体溶液间有一个浓度梯度，这种浓度差别引起的电极电势的改变称为浓差极化。浓差极化使膜表面局部浓度增加，引起边界层流体阻力增加，导致传质推动力下降。这种影响具有可逆性，可通过降料液浓度或改善膜面附近料液侧的流体力学条件，如提高流速、采用湍流促进器和设计合理的流道结构等方法，减小浓差极化的影响。
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