膜處理技術(shù)是水處理的關(guān)鍵技術(shù)，也被廣泛應用于醫藥工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境工程等中溶質(zhì)的分離和增濃，常應用于其他分離技術(shù)難以完成的膠狀懸浮液的分離，且應用領(lǐng)域不斷擴大。超濾膜分離技術(shù)也被認為是21世紀最具產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景的高新技術(shù)之一。國內超濾膜技術(shù)主要應用于工業(yè)領(lǐng)域廢水回用，作為反滲透預處理。
1、超濾膜工藝概述
1.1 超濾膜工藝原理
超濾膜工藝是以超濾膜作為過(guò)濾介質(zhì)，在膜的兩側施加壓力，當污水流經(jīng)膜的表面時(shí)，污水中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)等被膜截留，水、無(wú)機鹽以及小分子物質(zhì)透過(guò)膜，實(shí)現了污水溶液凈化、分離效果。
1.2 超濾膜中試內容
選擇膜絲材料，以及運行方式。其中，（1）膜絲材料的選擇是根據中試內容為同一條件下不同廠(chǎng)家膜材料出水通量及出水水質(zhì)，以選擇符合企業(yè)或水廠(chǎng)水質(zhì)的膜。（2）選擇運行方式。超濾膜中試采用內壓式、外壓式試驗，以觀(guān)察膜通量及出水的水質(zhì)。
1.3 超濾膜工藝特點(diǎn)
目前，超濾膜工藝中水回用中試主要有浸沒(méi)式超濾和壓力式超濾。
（1）浸沒(méi)式超濾工藝，主要采用韌性和強度較強，具有較好抗氧化、耐酸堿性能的聚偏氟乙烯中空纖維組件。浸沒(méi)式超濾工藝原水適應性強，能夠有效去除細菌、病毒以及污水中的懸浮顆粒物等。
（2）壓力式超濾工藝自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便，占地小等�？傊�，浸沒(méi)式超濾與壓力式超濾相比，具有較強的耐沖擊負荷，適應于污染嚴重的水質(zhì)預處理，以及處理規模較大的工程。而壓力式超濾工藝單位時(shí)間內生產(chǎn)水量要多于浸沒(méi)式。
2、實(shí)驗條件
2.1 中試裝置
超濾膜污水回用中試的裝置包括泵、UF膜組件、化學(xué)藥劑泵、反洗水箱，反洗泵等等。中試裝置為全自動(dòng)控制。進(jìn)水為污水處理廠(chǎng)處理后的二級出水，與再生水廠(chǎng)的進(jìn)水水質(zhì)一致。
2.2 中試組件及參數
UF膜組件采用聚偏氟乙烯材料，選擇的是外壓中空纖維膜，聚氯乙烯材料制成的外殼。將UF膜親水處理，提升UF膜的抗氧化性，抑制膜組件中的微生物繁殖，有效去除污水回用中試中的細菌、病菌、細顆粒物以及膠體等等（見(jiàn)圖1）。
3、實(shí)驗效果分析
3.1 濁度處理效果
污水處理中的主要指標之一便是濁度的處理效果，它能夠反映超濾膜工藝對反應水中的膠體、顆粒物的處理效果。通過(guò)實(shí)驗發(fā)現，無(wú)論是浸沒(méi)式還是壓力式超濾膜處理，濁度指標的處理均優(yōu)于傳統膜處理工藝，且超濾膜處理污水中試中的濁度不會(huì )隨著(zhù)原水濁度變化而發(fā)生變化。
3.2 氨氮去除效果
氨氮是污水處理中的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，從實(shí)驗結果來(lái)看，采用超濾膜工藝處理污水，既能夠有效截留原水懸浮固體物，對氨氮的處理效果也較傳統工藝具有一定優(yōu)勢。隨著(zhù)流通量的增加，聚偏氟乙烯對亞硝酸鹽氮去除效果逐漸變差，但可以通過(guò)投加一定量的次氯酸鈉，能夠有效滿(mǎn)足超濾出水的余氯要求，使中水中試實(shí)驗達標。
3.3 錳去除效果
通過(guò)超濾膜工藝處理后，中水中的出水高錳酸鉀去除率平均為5%，可見(jiàn)，超濾膜工藝對于高錳酸鉀的去除效果一般，但基本都能夠滿(mǎn)足水質(zhì)標準要求。
3.4 細菌去除效果
從中試出水大腸桿菌指標檢測來(lái)看，未有檢測出大腸桿菌，符合水質(zhì)標準要求，超濾膜工藝的應用中，氯的投加量明顯小于傳統工藝所需的氯的投加量。因此，超濾膜工藝的運行費用較低，且副產(chǎn)物少于傳統工藝。超濾膜工藝具有明顯優(yōu)勢。
4、結論
4.1 系統通量
產(chǎn)水通量的選擇會(huì )直接影響到產(chǎn)水量的大小，膜通量越大，透膜壓力（TMP）越大，所需進(jìn)水壓力就越高。膜通量設計應結合進(jìn)水潛在的污染程度而定，產(chǎn)水通量的持續增加，會(huì )導致膜面的污染物含量也會(huì )增加，產(chǎn)水通量高的系統污染速率和清洗頻率就相應的增加，鑒于液體粘度隨著(zhù)溫度的變化而相應的產(chǎn)生變化。因此，膜通量的設計應參考進(jìn)水潛在污染程度。
4.2 系統清洗
采用的全自動(dòng)化超濾膜技術(shù)，實(shí)驗中間隔30分鐘系統會(huì )自動(dòng)清洗一次，反洗時(shí)間為2分鐘/次，反洗同時(shí)進(jìn)行氣擦洗，氣洗時(shí)間為40s/次。物理清洗能有效恢復膜通量，但隨著(zhù)時(shí)間延長(cháng)，恢復效果變差。
5、結語(yǔ)
隨著(zhù)生物工程、食品工業(yè)以及醫藥工業(yè)和環(huán)境保護的應用要求，超濾膜技術(shù)的發(fā)展朝著(zhù)以下方向發(fā)展：
（1）耐高溫的合成聚合物膜和無(wú)機超濾膜的開(kāi)發(fā)和研制，在生物工程及醫藥工業(yè)來(lái)水處理中極為重要。
（2）耐污染超濾膜的研制是重點(diǎn)，提高有效成分的回收率。（來(lái)源：光山縣環(huán)保局環(huán)境監測站）
