超濾是以壓力為推動力的膜分離技術之一。以大分子與小分子分離為目的，膜孔徑在20~1000埃(10-10m)之間。
在超濾過程中，水深液在壓力推動下，流經(jīng)膜表面，小于膜孔的水及小分子溶質(zhì)透過膜，成為凈化液(濾清液)，比膜孔大的溶質(zhì)及溶質(zhì)集團被截留，隨水流排出，成為深縮液。超濾過程為動態(tài)過濾，分離是在流動狀態(tài)下完成的。溶質(zhì)僅在膜表面有限沉積，超濾速率衰減到一定程度而趨于平衡，且通過清洗可以恢復。
超濾起源于是1748年，Schmidt用棉花膠膜或璐膜分濾溶液，當施加一定壓力時，溶液(水)透過膜，而蛋白質(zhì)、膠體等物質(zhì)則被截留下來，其過濾精度遠遠超過濾紙，于是他提出超濾一語，1896年，Martin制出了第一張人工超濾膜，其20世紀60年代，分子量級概念的提出，是現(xiàn)代超濾的開始，70年代和80年代是高速發(fā)展期，90年代以后開始趨于成熟。我國對該項技術研究較晚，70年代尚處于研究期限，80年代末，才進入工業(yè)化生產(chǎn)和應用階段。
超濾裝置如同反滲透裝置，有板式、管式(內(nèi)壓列管式和外壓管束式)、卷式、中空纖維式等形式。在超濾過程中，由于被截留的雜質(zhì)在膜表面上不斷積累，會產(chǎn)生濃差極化現(xiàn)象，當膜面溶質(zhì)濃度達到某一極限時即生成凝膠層，使膜的透水量急劇下降，這使得超濾的應用受到一定程度的限制。濃差極化乃是膜分離過程的自然現(xiàn)象，如何將此現(xiàn)象減輕到最低程度，是超濾技術的重要課題之一。目前采取的措施有：①提高膜面水流速度，以減小邊界層厚度，并使被截留的溶質(zhì)及時由水帶走;②采取物理或化學的洗滌措施。
內(nèi)壓式超濾膜工作原理如下圖所示：
超濾所用操作壓為4×104 Pa～7×105 Pa，用于分離大分子溶質(zhì)。而反滲透所用的操作壓比超濾更大，常達到35×105 Pa～140×105 Pa，膜的平均孔徑最小，一般為10埃以下，用于分離小分子溶質(zhì)，如海水脫鹽，制高純水等。
超濾工藝的主要優(yōu)點及缺點
超濾技術的優(yōu)點是操作簡便，成本低廉，不需增加任何化學試劑，尤其是超濾技術的實驗條件溫和，與蒸發(fā)、冷凍干燥相比沒有相的變化，而且不引起溫度、pH的變化，因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。在生物大分子的制備技術中，超濾主要用于生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制劑。對于蛋白質(zhì)溶液，一般只能得到10～50%的濃度。
