一、超濾進水水質要求前處理：

在水處理及其他工業凈化、濃縮、分離過程中， 超濾，可以作為工藝過程的預處理，也可以作為工藝過程的深度處理。在廣泛應用的水處理設備中，常作為深度凈化的手段。根據中空纖維超濾膜的特性，有一定的供水前處理要求。因為水中的懸浮物、膠體、微生物和其他雜質會附于膜表面，而使膜受到污染。尤其是超濾膜水通量比較大，被截留雜質在膜表面上的濃度迅速增大產生所謂濃度極化現象，這些因素都會導致超濾膜透水率的下降以及分離性能的變化。同時對超濾供水溫度、PH值和濃度等也有一定限度的要求。因此對超濾供水必須進行適當的預處理和調整水質，滿足供水要求條件，以延長超濾膜的使用壽命，降低水處理的費用。

 

1、微生物（細菌、藻類）的殺滅：

當水中含有微生物時，在進入前處理系統后，部分被截留微生物可能粘附在前處理系統。當粘附在超濾膜表面時生長繁殖，可能使微孔完全堵塞，甚至出現更嚴重的問題。因此原水中的細菌及藻類等微生物必須重視。在水處理工程中通常加入NaClO、O3等氧化劑，濃度一般為1～5mg/l。此外，紫外殺菌也可使用。在實驗室中對中空纖維超濾膜組件進行滅菌處理，可以用雙氧水（H2O2）或者高錳酸鉀水溶液循環處理30～60min。殺滅微生物處理僅可殺滅微生物，但并不能從水中去除微生物，僅僅防止了微生物的滋長。

2、降低進水混濁度：

當水中含有懸浮物、膠體、微生物和其他雜質時，都會使水產生一定程度的混濁，該混濁物對透過光線會產生阻礙作用，這種光學效應與雜質的多少，大小及形狀有關系。衡量水的混濁度一般以蝕度表示，并規定1mg/lSiO2所產生的濁度為1度，度數越大，說明含雜量越多。在不同領域對供水濁度有不同的要求，生活用水的濁度不應大于5度。

說到混濁度就要說起SDI的值，SDI值主要用于檢測水中膠體和懸浮物等微粒的多少，是表征系統進水水質的重要指標。計算公式： SDI=（1-t0/t15）×100/15

水中SDI的值的大小大致可反映膠體污染程度。井水的SDI＜3，地表水SDI在5以上，SDI極限值為6.66……，一但超標立即需進行預處理。

超濾技術對SDI值的降低最為有效，經中空纖維超濾膜處理水的SDI=0，但當SDI過大時，特別是較大顆粒對中空纖維超濾膜有嚴重的污染，在超濾工藝中，必須進行預處理，即采用石英砂、活性炭或裝有多種濾料的過濾器過濾，至于具體的情況要根據現場具體問題具體分析。

二、供水水質調整要求：

（1）供水溫度的要求

超濾膜透水性能的發揮與溫度高低有直接的關系，超濾膜組件標定的透水速率一般是用純水在25℃條件下的，超濾膜的透水速率與溫度成正比，溫度系數約為0.02/1℃，即溫度每升高1℃，透水速率約相應增加2.0％。因此當供水溫度較低時（如＜5℃），可采用某種升溫措施，使其在較高溫度下運行，以提高工作效率。但當溫度過高時，同樣對膜不利，會導致膜性能的變化，對此，可采用冷卻措施，降低供水溫度。

（2）供水PH值的要求

用不同材料制成的超濾膜對PH值的適應范圍不同，例如醋酸纖維素適合PH=4～6，PAN和PVDF等膜，可在PH=2～12的范圍內使用，如果進水超過使用范圍，需要加以調整，目前常用的PH調節劑主要有酸（HCl 和H2SO4）等和堿（NaOH等）。

由于溶液中無機鹽可以透過超濾膜，不存在無機鹽的濃度極化和結垢問題，因此在預處理水質調整過程中一般不考慮它們對膜的影響，而重點防范的是膠質層的生成、膜污染和堵塞的問題。

三、超濾進水水質要求的操作參數：

正確的掌握和執行操作參數對超濾系統的長期和穩定運行是極為重要的，操作參數一般主要包括：流速、壓力、壓力降、濃水排放量、回收比和溫度。

1、流速：

流速較大時，不但造成能量的浪費和產生過大的壓力降而且加速超濾膜分裂性能的衰退。反之，如果流速較小，截留物在膜表面形成的邊界層厚度增大，引起濃度極化現象，既影響了透水速率，又影響了透水質量。最佳流速是根據實驗來確定的。中空纖維超濾膜，在進水壓力維持在0.2MPa以下時，內壓膜的流速僅為0.1m/s，該流速的流型處在完全層流狀態。外壓膜可獲得較大的流速。毛細管型超濾膜，當毛細管直徑達 3mm時，其流速可適當提高，對減少濃縮邊界層有利。必須指出兩方面問題，其一是流速不能任意確定，由進口壓力與原液流量有關，其二是對于中空纖維或毛細管膜而言，流速在進口端是不一致的，當濃縮水流量為原液的10％時，出口端流速近似為進口端的10％，此外提高壓力增加了透過水量，對流速的提高供獻極微。因此增加毛細管直徑，適當提高濃縮水排量（回流量），可以使流速獲得提高，特別是在超濾濃縮過程中，如電泳漆的回收時可有效提高其超濾速率。

在允許的壓力范圍內，提高供給水量，選擇最高流速，有利于中空纖維超濾膜性能的保證。

2、壓力和壓力降：

中空纖維超濾膜的工作壓力范圍為0.1～0.6MPa，是泛指在超濾的定義域內，處理溶液通常所使用的工作壓力。分離不同分子量的物質，需要選用相應截留分子量的超濾膜，則操作壓力也有所不同。一般塑殼中空纖維內壓膜，外殼耐壓強度小于0.3MPa，中空纖維耐壓強度一般也低于0.3MPa，因而工作壓力應低于0.2MPa，而膜的兩側壓差應不大于0.1MPa。外壓中空纖維超濾膜耐壓強度可達0.6MPa，但對于塑殼外壓膜組件，其工作壓力亦為0.2MPa。必須指出，由于內壓膜直徑較大，當用作外壓膜時，易于壓扁并在粘結處切斷，引起損壞，因此內外壓膜不能通用。

當需要超濾液具有一定壓力以供下一工序使用時，應采用不銹鋼外殼超濾膜組件，該中空纖維超濾膜組件，使用壓力達到0.6MPa，而提供超濾液的壓力可達30m水柱，即0.3MPa壓強，但必須保持中空纖維超濾膜內外兩側壓差不大于0.3MPa。

3、工作溫度：

超濾膜的透水能力隨著溫度的升高而增大，一般水溶液其粘度隨著溫度而降低，從而降低了流動的阻力，相應提高了透水速率。在工程設計中應考慮工作現場供給液的實際溫度。特別是季節的變化，當溫度過低時應考慮溫度的調節，否則隨著溫度的變化其透水率有可能變化幅度在50％左右，此外過高的溫度亦將影響膜的性能。通常情況下中空纖維超濾膜的工作溫度應在25±5℃，需要在較高溫度狀態下工作則可選用耐高溫膜材料及外殼材料。