膜分离小试设备是一种在实验室或小规模生产环境中用于分离、纯化和浓缩物质的精密仪器。其原理基于膜的选择性透过特性，通过物理筛分、溶解扩散或电荷作用等机制，实现对混合物中不同组分的分离。

膜分离技术的在于膜材料的选择性透过性。根据分离机理的不同，膜分离可分为以下几类：
微滤（MF）：依靠膜的孔径（0.1-10微米）截留悬浮颗粒、细菌等大分子物质，原理类似于筛分，操作压力通常0.1 MPa。
滤（UF）：孔径范围小（1-100纳米），可分离蛋白质、胶体等，驱动力为压力差（0.1-1 MPa）。
纳滤（NF）和反渗透（RO）：通过半透膜实现离子或小分子的分离，纳滤可截留二价离子（压力1-3 MPa），反渗透则需高压力（5-15 MPa）脱除盐分。
电渗析（ED）：利用离子交换膜和电场力选择性迁移带电离子。

小试设备的组件
膜组件：部分，根据需求选择平板膜、中空纤维膜或卷式膜。
2. 动力系统：包括高压泵（如柱塞泵）、循环泵和压力调节阀，用于提供稳定的跨膜压差。
3. 控制系统：PLC或触摸屏界面，可实时监测流量、压力、温度等参数，部分设备集成在线浊度计或电导率仪。
4. 辅助系统：料液罐、清洗罐、热交换器等。

工作流程与操作要点；
1. 预处理阶段：料液需经过0.45微米预过滤去除颗粒物，防止膜堵塞。对于高粘度液体（如果汁），可能需添加酶制剂降低黏度。
2. 分离运行：启动泵组建立压力梯度，渗透液（透过物）与浓缩液分别收集。
3. 膜清洗维护：每运行4-8小时需进行化学清洗（如0.1% NaOH溶液循环30分钟），通量恢复率应达以上。长期停用时需用1%亚氢钠溶液保护膜元件。
4. 数据记录：关键参数包括截留率。

应用场景；
1. 生物制药：单抗体纯化中，切向流过滤（TFF）系统可去除培养基杂质，收率比传统离心法提高20%。
2. 食品工业：果汁澄清实验表明，陶瓷微滤膜在50℃下运行可保留**的维生素C，而传统巴氏损失率达30%。
3. 环保领域：含油废水处理小试中，亲水改性PVDF膜对乳化油的截留率>99%，且通量稳定在15 LMH（升/平方米·小时）。
4. 新材料研：发石墨烯氧化物溶液浓缩时，纳滤膜可实现99.5%的纳米片回收，浓度从0.1%提升至5%。