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原液超滤膜
液)00%给水泵
超滤膜)超滤过滤方式
超滤膜可按照死端过滤（Dead-end ）、单通错流过滤(Single-pass)和循环错流过滤(Recirculation)三种运行模式操作。
死端过滤：当超滤进水悬浮物、浊度和 COD 值低，如洁净的地下水、山泉水等水质，或超滤前处理较严格，如有砂滤器、多介质过滤器等过滤，超滤可按照全流/死端过滤模式操作。
此过滤模式与传统过滤相仿，原水进入超滤膜管，100%经过超滤膜过滤自膜管过滤液侧产出。
被超滤膜截流的大分子颗粒物、胶体等在超滤定时反冲洗、快冲和化学清洗过程中自超滤膜管排出。
死端过滤演示图
单通错流过滤： 一般上当原水中悬浮物和胶体含量较低时可按死端过滤模式来操作。
原水以较低的错流流速进入膜管，浓缩水以一定比例从膜管另一头排出。
产水在膜管过滤液侧产出，运行回收率通常是90－99％，这由原水中微粒的浓度来决定。
循环错流过滤：当原水中悬浮物含量较高及在大多数非水应用领域，就需要通过减少回收率来保持纤维内部的高流率。
这样就会造成大量的废水。
为了避免浪费，排出的浓水就会被重新加压后回到膜管内，这就称为循环模式。
这会降低膜管的回收率但整个系统的回收率仍旧可以很高。
在循环流程模式，进水连续地在膜表面循环。
循环水的高流速阻止了微粒在膜表面的堆积，并增强了通量。
因为较少的进水成为产水，为了获得相同的产率能耗就会比死端过滤高。
错流过滤演示图。
超滤技术在饮用水深度处理上的应用【摘要】超滤技术是一种在饮用水深度处理中广泛应用的技术，通过物理隔离作用，将水中的杂质和微生物有效去除。
本文从超滤技术的原理、设备以及在饮用水处理中的应用等方面进行了系统介绍。
在大型水厂中，超滤技术被广泛应用，可以高效净化水质，提高供水水质和水厂生产效率。
而在农村地区，超滤技术也能够解决偏远地区饮水困难的问题。
结论部分探讨了超滤技术的优势、在饮用水深度处理上的前景以及未来的发展趋势，强调超滤技术在提高饮水安全和保障水资源可持续利用方面具有重要意义，预示着超滤技术在未来将得到更广泛的应用和推广。
【关键词】超滤技术、饮用水深度处理、应用、原理、设备、水厂、农村、优势、前景、发展趋势1. 引言1.1 超滤技术概述超滤技术是一种通过特殊膜分离技术进行水处理的方法，其原理是利用微孔隔离膜对水中的杂质和微生物进行过滤，从而达到净化水质的目的。
超滤技术可以有效去除水中的有机物、胶体、细菌和病毒等微生物污染物，同时保留水中的矿物质和微量元素，使水质得到进一步提升。
超滤技术设备主要包括超滤膜、过滤器、泵以及控制系统等组成部分。
超滤膜通常采用聚酰胺膜、聚醚砜膜等高分子材料制成，具有微孔大小可控、过滤效率高、耐酸碱性强等特点。
在饮用水处理中，超滤技术被广泛应用于深度处理，可以有效去除水中的浑浊物、细菌、病毒等有害物质，提高水质透明度和安全性。
在大型水厂中，超滤技术常用于二次净化工艺，有效提高了饮用水的品质；而在农村地区，超滤技术则可以作为简易便捷的饮水设备，解决了农村地区水质不达标的问题。
2. 正文2.1 超滤技术原理超滤技术原理是利用超滤膜的筛分作用，通过比较微细的微孔将水中的颗粒、胶体、有机物、微生物等分离出来。
超滤膜的微孔直径一般在0.001~0.1μm之间，比常规过滤膜的孔径要小得多，因此可以有效地去除水中的杂质。
当水通过超滤膜时，其中的大颗粒物质、胶体等被拦截在膜表面，而水分子和小分子物质则可以通过膜孔，从而达到过滤的目的。
纳滤膜、反渗透膜、超滤膜对比纳滤膜：能截留纳米级（0.001微米）的物质。
纳滤膜的操作区间介于超滤和反渗透之间，其截留有机物的分子量约为200-800左右，截留溶解盐类的能力为20%-98%之间，对可溶性单价离子的去除率低于高价离子，纳滤一般用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及镭，且部分去除溶解盐，在食品和医药生产中有用物质的提取、浓缩。
纳滤膜的运行压力一般3.5-30bar。
反渗透膜：是最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。
反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、锅炉补给水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过程。
超滤膜：能截留1-20nm之间的大分子物质和蛋白质。
超滤膜允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物，超滤膜的运行压力一般1-5bar。
►►►超滤膜及纳滤和反渗透的区别超滤膜：超滤膜是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。
纳滤：纳滤，介于超滤与反渗透之间。
现在主要用作水厂或工业脱盐。
脱盐率达百分之90以上。
反渗透脱盐率达99%以上但若对水质要求不是特别高，利用纳滤可以节约很大的成本。
反渗透：反渗透，是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。
用作太空水、纯净水、蒸馏水等制备；酒类制造及降度用水；医药、电子等行业用水的前期制备；化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备；锅炉补给水除盐软水；海水、苦咸水淡化；造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。
反渗透膜与超滤膜的优劣对比反渗透膜的孔径只有超滤膜的1/100比例大小，因此反渗透水处理设备能够有效去除水质当中的重金属、农药、三氯甲烷等化学污染物，超滤净水器对此则是无能为力的。
INTERPRETA TION区域治理废水处理中浸没式超滤膜应用研究北京朗新明环保科技有限公司 官祎男摘要：浸没式超滤是基于超滤膜组件开发出的一种浸没式超滤系统。
是MBR的改进型工艺。
现已广泛应用于污水处理工程中。
浸没式超滤膜膜组件型式主要分为膜箱式和膜架式两种。
两种膜组件型式在占地面积、膜组件安装、起吊装置等多个方面都有着较大的不同。
因此，在工程设计过程中，有许多特殊的问题需要注意。
关键词：废水处理；浸没式；超滤膜中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）22-0048-0002一、概述超滤技术的主要作用是截留微小颗粒，降低悬浮物和浊度，去除细菌和部分有机污染物等，达到改善和稳定水质的目的。
其分离机理是：膜表面孔径机械筛分作用、膜孔阻滞作用和膜表面及膜孔对杂质的吸附作用。
这些都是传统的过滤无法实现的。
采用超滤作为反渗透的预处理工艺已经在全国许多地方的回用水处理中成功应用，有效地延长了反渗透膜的清洗周期和使用寿命。
经超滤处理之后，能够有效地去除废水中浊度、色度及部分COD，确保后续反渗透系统运行的稳定性。
二、浸没式超滤膜的主要型式浸没式超滤膜膜组件型式主要分为膜箱式和膜架式两种。
现市场上常用的品牌中，GE、KOCH等品牌主要采用膜箱式浸没式超滤膜，旭化成、西门子等品牌主要采用膜架式浸没式超滤膜。
两种膜组件型式在占地面积、膜组件安装、起吊装置等多个方面都有着较大的不同。
膜箱式浸没式超滤膜的进出水口皆在膜组件上方，与膜组件预留接口相连接。
需要预制与之相配套的安装件才能吊装在膜池中，占地面积较大。
膜架式浸没式超滤膜的出水口在组件最上方的母管上，母管除输送产水外，还承担着膜组件起吊的功能。
因此，此种膜组件的出水母管需要根据浸没式超滤膜的具体尺寸进行特殊预制，并在母管上方提前焊制起吊安装接口。
此种膜组件占地面积较小，且不需要单独预制起吊装置，安装及维护较膜箱式浸没式超滤膜简便许多。
超滤系统的原理和作用超滤系统是一种通过过滤作用来实现水净化的系统，也常用于工业废水处理。
其基本原理是使用超滤膜来过滤水中的杂质和微生物等物质，从而达到净化水的作用。
超滤膜是一种通过高聚物材料制成的微孔膜，其孔径通常在0.01-0.1微米之间，能有效过滤水中的大分子有机物质、蛋白质、微生物等，但不能过滤水分子本身。
当污水流经超滤膜时，超滤膜会将水中的杂质和其他物质通过孔径排除在外，只允许水分子通过，从而达到了净化水的目的。
超滤系统通常由预处理单元、超滤单元和后处理单元三部分组成。
预处理单元：该单元用于将水中大体积、杂质和颗粒物质去除，以避免对超滤膜的损坏或阻塞。
预处理单元包括机械过滤器、重砂过滤器等。
超滤单元：该单元是整个超滤系统的核心部分，通过在过滤过程中使用超滤膜对水进行净化。
超滤单元中通常包括主滤池、超滤膜组件、压力调节装置、气动清洗装置等。
后处理单元：该单元用于对经过超滤处理的水进行后续净化处理，以达到更高的净化效果。
后处理单元通常包括活性炭过滤器、紫外线消毒器等。
超滤系统的主要作用是净化水源，去除水中各种杂质和污染物，从而提高水质。
其净化效果优良，通常能够去除水中的大部分寄生虫卵、病毒、有机物、重金属和微生物等。
超滤系统对于生产饮用水、制药、电子工业、化工、纺织等行业的废水处理也具有广泛的应用。
在生产饮用水方面，超滤系统可以用于集中供水厂、工业和野外饮用水的净化。
其中，超滤系统在野外饮用水净化中的应用，可以有效地减少因自然灾害等情况导致的自来水短缺问题，也有助于提高贫困山区、偏远地区等地区的饮用水条件。
在医药行业方面，超滤系统主要用于工业废水的处理，在制药过程中可以去除水中的微生物和有机杂质，确保制药产品的质量。
在电子和化工行业中，超滤系统可以用于纯化生产过程中的废水，保证生产过程的良好环保效果。
总而言之，超滤系统在工业和日常生活中具有重要的应用价值，可以通过净化水质、减少污染物对水质的影响，保障生产和生活过程的正常进行，同时提高产品的质量和经济效益。
压力驱动式超滤的优点本文介绍了NORIT公司压力驱动方式XFLOW XIGA超滤膜的技术特点。
1．高通量X-FLOW超滤一般情况下在比绝大多数浸没式超滤高50-100%的大通量下运行。
这是非常重要的一个参数，因为大通量将带来在出水量相同的情况下，更小的膜面积需要量，更小的占地面积，和更低的膜更换费用。
由于决大多数UF/MF的单位面积的价格基本相近，因此可以预期压力驱动式膜组件的大通量（小膜面积用量）将比浸没式组件具有低得多的更换费用。
2．更长的膜寿命膜系统运行费用的一个主要方面是膜更换费用。
在激烈竞争的压力下，很多膜供应商会给出超出实际的膜寿命保证。
在这种情况下，往往会带来反面的教训，并且很难使各个方面满意。
最好的解决方法是选择最好的膜产品和最有经验的供应商，并根据其提供的真实的参数进行判断。
影响膜寿命的是一系列综合因素，主要包括：A 膜材料很多种高分子聚合物都可以作为制造超滤膜的材料。
X-FLOW超滤膜采用PES和PVP 共混材料，并长期应用于水处理方面。
此种材料的永久亲水性，使得膜的抗污染能力强，因此可以广泛应用于多种水处理应用。
另外，PES-PVP材料耐酸碱性能好PH（1-13），因此可以用多种化学药剂进行清洗。
对多种氧化剂和还原剂的高耐受性，如耐氯，耐臭氧，更加保证了清洗的灵活性。
B 膜生产工艺和质量控制虽然大部分中空纤维膜组件从外观看起来很相近，但在显微镜下就可以发现许多不同之处。
膜结构，，壁厚，和聚合物交联的微小差别，将会大大影响膜的性能和寿命。
诺瑞特膜生产的优势在于我们可以连续生产膜纤维和组件。
连续生产可以克服间歇生产导致的批次差异。
连续的时时的膜纤维结构的调整（直径，壁厚，和纤维）保证了产品和性能不断优化。
这些优势有时只有那些具有该种膜生产经验8年以上的厂商才有可能拥有。
C 操作方式根据膜的材料和生产过程的质量每种膜都有某些。
运行方式和作用在膜上面的一定程度的压力，都会或早或迟地。
压力式膜与浸没式膜在污水深度处理方面的比较1膜分离技术简介膜分离是在20世纪初出现，60年代后迅速崛起的一门分离新技术。
膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
膜分离过程按过滤精度划分，可分为微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO），见下图。
图1.1 过滤图谱采用膜过滤技术与传统的方法具有更多的优势：1)设备占地面积小，土建费用低，仅为传统方法的1/3～1/2，特别适合于用地面积有限的工艺扩容；2)运行费用低，耗能少；3)出水水质好，出水水质稳定。
本工程采用超滤膜组件，故下文着重对超滤膜展开介绍。
1.1 超滤膜的发展历程超滤膜的发展历程见下图。
图1.2 超滤膜发展里程碑1.2 超滤膜的分类（1）按材质分类制作超滤膜的材料很多，目前已商品化且较常用的有十几种材料，处于实验室阶段的则更多，但总体上可将其分为有机高分子材料和无机材料两大类。
图1.3 制膜材料分类目前市场上的主流超滤膜一般采用高分子材料制成。
用于制备超滤膜的有机高分子材料主要来自两个方面：一方面，由天然高分子材料改性面得，例如纤维素衍生物类、壳聚糖等：另一方面，由有机单体经过高分子聚合反应而制备的合成高分子材料，这种材料品种多、应用广，主要有聚砜类、乙烯类聚合物、含氟材料类等。
1）纤维素衍生物类纤维素是资源最为丰富的天然高分子，但由于其分子量很大，在分解温度前无熔点，且不溶于通常的溶剂，无法加工成膜，必须进行化学改性。
生成纤维素酯或醚才能溶解加工，其中最常用的纤维素衍生物有醋酸纤维素(CA)、三醋酸纤维素(CTA)等。
该类物质的亲水性好、成孔性好、材料来源广、成本低，但由此类材料制作的超滤膜耐酸碱性能差，耐酮、酯等有机溶剂的能力差，应用受到一定的影响。
超滤膜技术原理、特点及应用详解超滤膜是最早开发的高分子膜之一，是一种额定孔径范围为0.001~0.02微米的微孔过滤膜。
在膜的一侧施加适当压力，溶液中的溶剂以及一部分分子量较低的溶质从超滤膜的微小孔隙中穿透到膜的另一边，而分子量较高的溶质或一些乳化胶束团被截留，从而达到过滤分离的效果。
在水处理领域，超滤膜技术相对于其他过滤技术来说，过滤杂质的效率更高，其过滤精度可达99.99%，能有效去除水中的绝大部分有害物质；并且使用很少或不使用化学药剂，有效避免水质受到二次污染，因此处理后的水质更好。
从操作层面来说，基于超滤膜技术的过滤系统自动化程度高，运行简单可靠，只有开、关两种操作。
由于超滤膜的材料化学稳定性强，抗酸碱腐蚀，耐高温，因此可以高温杀菌消毒，适用性很广。
1、超滤膜技术原理及特点（1）技术原理超滤膜技术是一种膜透过分离技术，其滤过能力介于纳滤和微滤之间，其工作原理是：在溶液通过一种半透膜的时候，在压力的作用下，溶剂和溶质中的小分子物质可通过滤膜到达膜的另一侧，而溶质中的大分子物质和胶体则由于无法通过滤膜孔洞而被拦截下来，随着溶液不断流过，膜上被拦截的物质也越来越多，因此要想实现超滤作用就得对溶剂施加更大的压力，与此同时在膜的表面形成的物质也展现出一定的化学特性，对于一些污染物也具有截留和分解的作用，从而实现水的净化。
随着大分子物质不断高集在膜表面滤过的速度不断降低，出现“浓度极化”的现象，为使超滤能够持续有效地进行，实际工作中常使用搅排式超滤装置来消除”浓度极化”的现象。
（2）超滤膜技术的特点相对于其他水处理技术而言，超滤膜技术具有很多无可比拟的优势：第一，超滤膜化学稳定性高，可耐高温、耐酸、耐碱，因此对进水水质要求不高，通用性强；第二，超滤膜技术原理简单，容易实现自动化运转，节约劳动力，且操作简便、易于维护，运行安全稳定；第三，超滤膜技术属于物理方法，在水处理过程中并不需加任何化学药剂，因此可有效的防止水体的出现二次污染的情况；第四，超滤膜技术效率高，处理水量大，尤其是对污染较小的城市饮用水处理，展现出极高的作效率；2、超滤膜技术在环保工程水处理中的应用（1）城市饮用水净化随看社会的发展，人们对饮用水安全要求越来越高，但与此同时我国城市用水源地的污染也日益严重，直接取水的水质越来越无法满足饮用水的标准，因此必需要对城市饮用水进行净化。
