工業(yè)水處理領域中，我們經(jīng)常用到超濾，這個章節(jié)主要介紹超濾的基本知識。

一、超濾的作用

主要去除懸浮物、細菌、熱源、病毒及膠體顆粒、蛋白質(zhì)、大分子有機物，去除的精度：去除溶質(zhì)分子量為1000~500000道爾頓或尺寸大小0.005~0.1微米。

二、主要應用

超濾主要用在凈水處理（含飲用水）、污水中水回用、反滲透預處理領域，包含從循環(huán)水零排放到廢水處理等不斷突破新的領域。

三、運行的原理

超濾在整個動態(tài)運行過程中，無濾餅形成，使得膜表面不能透過物質(zhì)僅為有限的積聚，過濾速率在穩(wěn)定的狀態(tài)下可達到一平衡值而不致連續(xù)衰減。過濾膜對大分子溶質(zhì)的分離主要依賴于膜的有空性，即膜對大分子溶質(zhì)的吸附、排除、阻塞及篩分效應，從而達到去除的目的。

四、超濾膜常用材質(zhì)

超濾膜的材質(zhì)很多，在工業(yè)水處理領域中常見的為聚偏氟乙烯（PVDF）材質(zhì)，其材質(zhì)不僅抗拉和抗壓強度相比其他材質(zhì)大，而且還具有兩個最重要的性質(zhì)：化學穩(wěn)定性和親水性。且化學穩(wěn)定性最為優(yōu)異，因耐受氧化劑、酸堿、微生物等的作用，可以延長壽命，它還直接關系到清洗可以采取的化學方法；親水性則決定了膜材料對水中有機污染物的吸附程度，影響膜的通量，親水性好的膜材料就不容易污染堵塞。

五、超濾膜的不對稱結(jié)構(gòu)

超濾膜通常采用不對稱結(jié)構(gòu)，即由致密的皮層和多孔的支撐層構(gòu)成，通常支撐層的孔徑要比皮層高一個數(shù)量級以上。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：1）致密的皮層提高了過濾的精度；2）多孔的支撐層降低了過濾的阻力，并且使得穿過皮層的微小雜質(zhì)被截留的幾率降低到最小。這小優(yōu)點使得超濾基本實現(xiàn)了表面過濾，清洗恢復性比微濾有明顯改善，因而長期通量穩(wěn)定。

六、超濾組件結(jié)構(gòu)形式及考慮因素

在眾多的形式中，目前以中空纖維膜為主，也有管式和卷式膜。中空纖維膜以其無可比擬的優(yōu)勢為超濾的最主要形式。根據(jù)致密層位置不同，中空纖維膜又可分為內(nèi)壓膜、外壓膜。外壓式膜的進水流道在膜絲之間，膜絲存在一定的自由活動空間，因而更適合于原水水質(zhì)較差、懸浮物含量較高的情況；內(nèi)壓式膜的進水流道是中空纖維的內(nèi)腔，為防止堵塞，對進水的顆粒粒徑和含量都有較嚴格的限制，因而適合于原水水質(zhì)較好的工況；另外由于膜絲之間存在自由的活動空間，外壓式超濾可以采用最廉價、高效的氣擦洗方式減輕超濾膜的污染堵塞；內(nèi)壓式則不能采用氣擦洗的方式，而往往必須采用頻繁的化學分散清洗來緩解該問題。

組件的結(jié)構(gòu)設計是連接膜絲特點和操作參數(shù)的中間紐帶。組件的結(jié)構(gòu)需要考慮的因素包括：1）盡量提高膜的填充密度，增加單位體積的產(chǎn)水量：2）盡量減小濃差極化的影響3）對進水水質(zhì)要求越寬越好；4）便于清洗；5）制造成本低；