1.超濾和超濾膜的特點(diǎn)

超濾也是以靜壓差為推動(dòng)力的“篩分”作用過(guò)程，此外，對(duì)于高分子物質(zhì)，還與溶質(zhì)水之間的相互用有關(guān)。其核心部件是超濾膜，均為不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的多孔膜。其結(jié)構(gòu)一般有三層:最上層的表面活性層致密面光滑，厚度為o.1~1.5um，其中細(xì)孔孔徑一般小10nm;中間的過(guò)渡層具有大于10nm的細(xì)孔，厚度一般為1~10um;最下面的支撐層厚度為50~250um，具有50nm上的孔。支撐層起支撐作用，提高膜的機(jī)械強(qiáng)度。膜的分離性能主要取決于表面活性層和過(guò)渡層。過(guò)濾的粒徑介于微濾和反滲透之間，與微濾和反滲邊間沒(méi)有明確分界?？山亓舴肿恿繛?00~300000的各種可溶性大分子，如多糖、蛋白質(zhì)、或相當(dāng)粒徑(一般小于0.1pm)的膠體微粒，形成濃縮液，達(dá)到溶液的凈化、分離及濃縮目的。

制備超濾膜的材料主要有醋酸纖維素、聚砜、聚酰胺和聚丙烯腈等。制膜過(guò)程沒(méi)有熱理工序，使制得的超濾膜的孔比較大，可不受滲透壓力的阻礙，能在小壓力(O.o.5MPa)下工作，而且有較大的通水量。

常用超濾設(shè)備由多孔性支撐體和膜構(gòu)成，裝在堅(jiān)固的殼內(nèi)，有板框式、管式、卷式和中空纖維式。其中中空纖維超濾膜是超濾技術(shù)中最為成熟與先進(jìn)的一種形式。中空纖維狀超濾膜的外徑為0.5~2um，特點(diǎn)是直徑小，強(qiáng)度高，不需要支撐結(jié)構(gòu)，管內(nèi)外能承受較大的壓力差;此外，單位體積中空纖維狀超濾膜的內(nèi)表面積很大，能有效提高滲透通量。因此，在使用超濾時(shí)一般都選擇中空纖維式的超濾膜。

超濾工作條件取決于膜的材質(zhì)，如醋酸纖維素超濾膜適用于pH=3~8;芳香聚酰胺超濾膜適用于pH=5~9，溫度0~40℃;而聚醚砜超濾膜的使用溫度則可超過(guò)100℃。超濾過(guò)程中，不能濾過(guò)膜的殘留物在膜表面濃聚形成濃度極化現(xiàn)象，使通水量急劇減少，加大通水速度(3~5m/s)可適當(dāng)防止。

2.超濾在廢水處理中的應(yīng)用

在廢水處理中，超濾技術(shù)可以用來(lái)去除廢水中的淀粉、蛋白質(zhì)、樹(shù)膠、油脂等有機(jī)物，以及黏土、微生物等，可回收各種有用物質(zhì)，生產(chǎn)回用水。處理實(shí)例有:電泳涂裝淋洗廢水處理;含油廢水處理;紙漿和造紙廢水、洗毛廢水、染料廢水和食品工業(yè)廢水等處理。

3.微濾和超濾的工作方式

根據(jù)水的回收率，超濾和微濾有兩種過(guò)濾方式:死端過(guò)濾和錯(cuò)流過(guò)濾。

死端過(guò)濾為待處理水全部通過(guò)膜而無(wú)濃縮液流出的一種運(yùn)行方式，該條件下水的回收率接近100%，但通量下降較快，膜孔容易堵塞，需要周期性的反沖洗以恢復(fù)通量。錯(cuò)流過(guò)濾為大部分待處理水通過(guò)膜而少量濃縮液從膜的另一側(cè)流出的一種運(yùn)行方式，采用該方式運(yùn)行，水的回收率在80%~100%;因膜表面的水流不斷將沉積物帶走，因而其通量的下降較死端過(guò)濾要慢，但能耗較高。

按照膜組件是否浸沒(méi)在待處理的廢水中，超濾和微濾有兩種工作方式:浸沒(méi)式和外置式。浸沒(méi)式是將膜組件置于待處理水反應(yīng)器中，通過(guò)加壓泵的負(fù)壓抽吸作用使水通過(guò)膜的一種工作方式。浸沒(méi)式屬于死端過(guò)濾方式，優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，水回收率高;缺點(diǎn)為通量下降較快，需要周期性反沖洗或采取相應(yīng)膜污染控制措施。膜生物反應(yīng)器(MBR)和膜化學(xué)反應(yīng)器是廢水處理中最常見(jiàn)的一種浸沒(méi)式膜反應(yīng)器。為減緩膜污染，通常采用間歇出水的操作方式，出水時(shí)間比為0.8~0.9，即在每 10min的循環(huán)中，出水8~9min，空曝氣(不出水)1~2min;同時(shí)向MBR中投加粉末活性炭，可以改變膜表面濾餅層的性質(zhì)，在減緩膜污染的同時(shí)，強(qiáng)化有機(jī)物的去除，

外置式是將膜組件置于廢水反應(yīng)器之外，依靠加壓泵的正向壓力使水通過(guò)膜的一種工作方式。外置式屬于錯(cuò)流過(guò)濾方式，優(yōu)點(diǎn)是通量下降較慢，可以使用較高的過(guò)濾通量;缺點(diǎn)為占地面積大，水回收率低。連續(xù)微濾(CMF)和續(xù)超濾(CUF)是工程中應(yīng)用較多的外置式工作方式，通常置于生物處理之后，對(duì)廢水進(jìn)行深度處理，作為制備一般品質(zhì)再生水的最后一道屏障，或者作為反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理單元。

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