造成浸没式超滤膜污染的因素分析
浅析浸没式超滤膜处理技术
浅析浸没式超滤膜处理技术摘要：超滤膜凭借着优秀的过滤能力成为了现代过滤水体的重要工具，目前最为流行的就是浸没式超滤组膜。
本文介绍的浸没式膜处理设备通过设置一系列曝气工具保证水体呈现扰动状态，使超滤膜管与水接触的面积变大，从而提高净水效率。
关键词：超滤膜、蜂巢式六边形、曝气柱、反洗风机1、技术背景超滤膜是一种用于超滤过程中将一定大小的高分子胶体或悬浮颗粒从溶液中分离出来的高分子半透膜，超滤膜表面有非常多微小的孔洞，往往只能允许水分子通过，其它大于水分子的微粒都会被拒之门外，市面上主要的有压力式和浸没式两种超滤组膜，目前最为流行的就是浸没式超滤组膜。
浸入式超滤组膜往往是依靠水压和水补充原理进行净水，原水水体基本上是处于静止状态，时间一久被隔离的各类微小物质就会吸附在过滤组膜的表面，不仅容易堵塞超滤组膜的过滤孔，同时会大幅缩短超滤组膜的使用寿命，因为超滤组膜比较柔软不能依靠抽水机强大的动力进行直接抽取，净水效率比较低。
2、浸没式超滤膜处理技术的介绍浸没式超滤膜处理技术使用的设备包括曝气室，曝气室内部的上端开设有送气室，送气室的上部固定连接超滤组膜，超滤组膜下部的最外端固定安装不锈钢固定环，且超滤组膜的中部固定安装曝气柱，超滤组膜的顶部固定安装储水。
储水室的上部固定连接抽水管，曝气室的左侧固定连接送气管，送气管的右侧固定连接二分头，二分头的右侧固定连接反洗风机管。
曝气柱上有气管，气管的上部固定安装气柱，气柱的表面开设若干孔洞。
曝气柱采用的是下细上粗，原本气流在狭窄的气管中移动非常快速，突然到达宽阔的气柱中移速大幅降低，最终所传输的气流也不会非常的剧烈，避免对超滤组膜造成剧烈的晃动。
曝气柱主要的作用就是通过自身的气孔向外传送出气体，产生气泡使水体出现扰动，防止细微垃圾吸附在超滤组膜上，由于整个超滤组膜结构柔软，曝气柱所产生的气动能够使超滤组膜分散开来，扩大了其净水面积。
超滤组膜采用的是蜂巢式六边形结构，且超滤膜与送气室上部贯穿相连，蜂巢式结构精密细致，能够保证在同等的面积中产生最多的净水空间，另外该结构非常的紧密结实，能够保证超滤组膜长时间使用。
超滤膜污染的主要成因分析
由于高孔密度"共聚物的自组装可以导致均匀的孔径分布 和高通量$ 具有均匀孔径的膜可以比具有宽孔径分布的膜表 现出更好的选择性$ 通常"制造没有任何结构缺陷的膜是不容 易的$ 如果存在诸如大孔的缺陷"则大多数颗粒或分子将首先 通过这些孔"因为它们具有最小的电阻$ 自组装是下一代超滤 膜制造"因为它可以形成具有高孔密度的无缺陷膜$ 这样的膜 具有高通量和优异的分子量截止$
例如"表面涂层 是 使 用 物 理 吸 附" 从 溶 液 涂 覆 薄 膜 上 的 水 溶性聚合物或表面活性剂的薄层"涂层通常是不稳定的"并且 可以在膜操作期间被洗掉$ 为了在膜表面上引入官能团"表面 接枝需要额外的步骤"例如 VW光引发"氧化还原引发"2射线 引发或等离子体引发"这使得表面接枝不适用于大规模工业制 造$ 界面聚合通常在高度危险的条件下进行$ 最近应用于改 善膜的亲水性的另一种方法是共混改性$ 在共混改性方法中" 在膜制备过程中"在膜浇铸溶液中加入添加剂' 例如亲水性聚 合物"两亲性聚合物和两性离子聚合物* 当将共混改性方法与 其它改性方法比较时"共混改性方法是简单的并且适用于大规 模工业制造$
二膜寿命 膜寿命是指膜可用于过滤而不用新膜替换的时期$ 膜寿 命与膜骨架材料的性质有关$ 膜骨架材料是用于浇铸膜的主 要材料$ 在膜过滤过程中"由于胶体#微生物和天然有机物质 的积累将发生膜污染$ 膜结垢是我们不希望看到的现象"因为 它降低了膜过滤过程的效率$ 为了保持膜的性能"需要进行清 洗过程$ 由于必要的清洁过程'例如"空气冲洗"反向冲洗和化 学清洁* 以维持膜的性能"膜主链材 料 的 固 有 性 质 对 于 膜 寿 命 是必需的$ 优异的骨架膜材料应当具有优异的物理性能' 例 如"鲁棒的机械强度* 和化学性质' 例如酸和碱电阻* $ 用于制 备膜的普通聚 合 物 包 括 聚 偏 二 氟 乙 烯 ' <W!o* " 聚 四 氟 乙 烯 ' <:oX* "聚醚砜' <XH* "聚丙烯' <<* "聚氯乙烯' <WA* "聚砜 ' <Ho* 等$ 近年来"<WA和 <W!o膜由于其良好的物理和化学 性质已经用于许多应用中$ 三展望 虽然可以通过增加反冲洗强度和频率#改善原水的预处理 技术以及提高膜表面流速等操作条件来控制膜污染"但这些方 法只能在一定程度上减轻膜污染的现象"并不能从根本上解决 膜污染的问题$ 因此"在今后的研究中"应该去寻找新的制膜 方法$ 目前对 <W!o膜亲水改性的方法可归结为本体改性和 表面改性两大类"前者主要通过在膜材料中引入极性基团以从 整体上改善膜的亲水性"后者主要是通过在膜表面引入极性基 团以提高膜的亲水性$ 综上"膜的亲水性的改良#抗污染性能 的提高是解决膜污染问题的根本途径$ 参考文献 $ 王姣孙黎明&超滤膜材料及发展趋势 g &化学工程与 装备)%%7' $)(2$)3& ) 吕立盈李东亮&聚偏氟乙烯膜的改性研究进展 g &化 学研究)%%1$7$ $%(2$%1& ( 芦艳赵国发张广洲等&相转化法制备 <W!o超滤膜 及其亲水化改性研究进展 g &塑料工业)%$$('$% $12)$& 作者简介朱轩慧$''$2 女辽宁鞍山人硕士唐玉兰 $'1$2 女江苏扬州人博士后教授研究方向高分子有机 膜的制备及在水处理中的应用
浸没式超滤膜运行中断丝现象及其影响
张春雷，杨扬，陈克成，刘永康
北京市自来水集团有限责任公司，北京100031
摘要：文中研究和分析了浸没式超滤膜在生产中的断丝现象及其对工艺运行的影响，发现使用一年的超滤膜丝出现了材料疲劳老化、膜孔变形等现象，甚至出现了断丝，并对出水水质产生了影响。断丝显著地降低了浸没式超滤膜对浊度、微颗粒及水中微生物等指标的控制效果，而出水浊度、跨膜压差的变化相对迟钝。同时膜孔变形、断丝等原因也导致浸没式超滤膜同样存在初滤水现象。诸多检测项目中微颗粒数量的响应最为敏感，与未断丝前相比，中试规模试验条件下，断丝率2/50000，4/50000，8/50000，16/50000时，初滤出水中>2.0μm的颗粒数分别增加103.89倍，230.89倍，467.90倍和727.99倍；粒径>4μm的颗粒数量分别增加122.42倍，311.64倍，678.31倍和1264.09倍。总出水中>2.0μm的颗粒数的颗粒数分别平均增加8.95，17.83，33.65和139.74倍；对藻类去除效果从为断丝前的100%降低到93%左右。出现断丝时出水的浊度会相应增加，尤其是初滤水，断丝率超过8/50000时出水甚至不能满足国家标准的要求。试验条件下，少量断丝对跨膜压差的影响不明显。
图3使用1年超滤膜表面电镜图（2000倍）
Fig.3outside surface SEM image of used (1a)ultra filtrationmembrane
图4浸没式超滤膜断丝现象
Fig.4Breakageofsub-immersed ultra filtrationmembraneused in J waterworks
Keywords:sub-immersed ultra filtrationmembrane;micro-particles; membrane breakage;Trans-membranepressuredrop(TMPD);
运行条件对浸没式超滤膜处理地表水膜污染的影响
力表检测跨膜压力。该装置的设计处理 水量为5m3/h，混凝反应池分为4格， 可以调节混凝时间，平流沉淀池水力 停留时间约1.5h。
浸没式超滤膜池的尺寸为 170cm×100cm×180cm，按照长度 方向平均分为5格。浸没式PVC中空 纤维超滤膜的帘式膜组件垂直装于膜 池内，膜丝有效长度1.36m，单帘膜 面积约8.03m2，一个膜组件中装有3 帘膜，膜面积约为24.1m2。 1.3 运行条件
2 结果与讨论 2.1 曝气对超滤膜运行TMP的影响
不同曝气强度条件下，连续和 间歇曝气在24h的时间内对超滤膜处 理苏州内河水运行TMP的影响结果 是：在无曝气条件下，膜直接过滤 原水，TMP由14.5kPa升高到38kPa， 增加了23.5kPa。连续曝气可以缓解 膜污染，当连续曝气的强度分别为 10m3/(m2·h)、20m3/(m2·h)、40m3/ (m2·h)和60m3/（m2·h）时，膜过 滤过程中的TMP分别增加18.5kPa、 8.8kPa、7.2kPa和6kPa。可见，连续 曝气时曝气达到一定强度（试验中是 20m3/（m2·h））后，再提高曝气强 度对膜运行TMP的影响显著减小。曝 气通过气泡在膜丝表面的振动和摩擦 等作用，使在膜过滤过程中形成的污 泥层松动、脱落，因此曝气可作为一 种控制膜污染的方式。
试验考察了混凝预处理以及混凝 +间歇过滤间歇曝气方式在24h内对超 滤膜运行TMP的影响。膜过滤混凝沉 淀后的出水，在24h内TMP从13.5kPa 升高到22.4kPa，增加了8.9kPa，混凝 +间歇过滤间歇曝气条件下，在24h 内TMP从14kPa升高到18.6kPa，增加 了4.6kPa。可见，混凝对悬浮颗粒物 和大分子有机物有较好的去除作用， 混凝预处理可以降低膜过滤过程中的 TMP，而且采用间歇过滤间歇曝气的 方式，膜运行TMP可以进一步降低， 这表明预处理与间歇过滤间歇曝气方 式相结合可以较好地缓解浸没式超滤 膜在实际运行当中的膜污染。 2.4 反冲洗对超滤膜运行T M P的 影响
超滤膜污染类型及原因
超滤膜污染类型及原因超滤过程中的膜污染被理解为在保持透过液流量不变的情况下，跨膜压力（TMP）逐渐增加的现象（反之亦然，即进料压力不变的情况下，透过液流量逐渐减少），这通常是由于进料中污染物沉积或吸附在膜表面或膜孔内部引起。
膜表面的污染有时也会由以下原因造成：•预处理不充分•上游工艺混凝剂投加过量•材质（如泵、管道等）选择不当•化学加药系统出现故障•反冲洗不充分及停车不当•操作控制不当•长期缓慢积累的沉淀物•进料成分发生改变•进料或透过液中生物污染•进料中油和无机物污染从污染的机理来看，污染基本上可分为三类，即形成滤饼层、膜孔吸附和膜孔堵塞。
滤饼层通常由于污染物尺寸过大无法进入到膜孔内，从而沉积在膜表面引起，对水的透过造成额外阻力，导致跨膜压力升高。
膜孔吸附通常发生在污染物尺寸小于膜孔径时，污染物沉积在膜孔内壁上，造成孔径减小，增加了水的流动阻力。
最后，当污染物尺寸大小与膜孔径相当时就会出现膜孔堵塞，导致膜孔的数量下降，也增加了水的流动阻力。
根据污染物的性质，污染也可分为以下四类：颗粒污染：此类污染是由进料中含有的有机和无机颗粒物、悬浮固体、胶体以及浑浊物所引起，这些污染物的尺寸通常大于膜的孔径，可以通过上游预处理（如絮凝、沉淀、澄清或介质过滤）来降低。
此类污染常见的清洗方法是空气擦洗和反洗。
生物污染：此类污染是由微生物在膜上附着和生长所引起，可能还会形成粘性生物膜。
可以通过在线加氯或杀菌剂，以及使用吸附（如粉末活性炭或颗粒活性炭）消除营养物，或在上游进行混凝来减少生物污染。
生物污染常用的清洗方法是使用氧化剂或杀菌剂（如次氯酸钠、氯气、过氧化氢、亚硫酸氢钠）进行清洗。
无机污染：此类污染是因无机物（如钙、镁、铁、锰）在膜上沉淀所引起，可以通过氧化/沉淀和过滤预处理，或者在某些情况下使用低硬度水源进行碱性化学加强反洗来减少。
无机污染常用的清洗方法是使用酸（如盐酸、硫酸、柠檬酸或草酸）进行化学加强反洗或者化学清洗。
微滤-超滤-纳滤膜组件中膜污染因素分析
微滤\超滤\纳滤膜组件中膜污染因素分析摘要：膜污染是影响膜技术得以推广应用的主要因素，其机理尚未完全清楚，本文综述了近年来关于膜污染的影响因素的研究成果，从膜的性质、膜、溶质和溶剂之间的相互作用、料液性质三方面因素对膜污染的影响进行了阐述，具体对膜材质、膜孔径、膜孔隙率、膜电荷性、膜亲疏水性、膜粗糙度、膜件结构等膜性质、膜与溶质间的相互作用以及料液温度以及料液流速与压力、pH等料液物理、化学性质对膜污染的影响进行了讨论。
关键词：膜组件; 膜污染; 因素分析Abstract: the membrane pollution is affecting membrane technology to the main factors of application, the mechanism is not entirely clear, this paper reviewed recent film about the effects of the pollution of the research achievements of factors, from the nature of the film, film, solute and solvent, the interaction between the liquid materials properties of three factors the effects of the pollution of the membrane were introduced, on specific membrane materials and membrane aperture, membrane porosity, membrane charge sex, film or water, membrane roughness, membrane a structure, film and film properties of the interaction between the solute and material liquid temperature and velocity and pressure, the liquid materials such as pH material liquid physical and chemical properties of the effects of the pollution of the film are discussed.Keywords: membrane module; Membrane pollution; Factor analysis膜污染主要是由于流体在分离膜表面的浓差极化和流体中溶质与膜面间的相互作用所引起的。
水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究
水处理中超滤膜污染成因及其控制方法研究摘要：超滤膜的污染问题一直困扰着水处理领域的发展，不仅会降低膜的性能，还会对膜的使用寿命造成严重的损害。
为此，本文将深入探讨超滤膜的污染机理，并提出一系列有效的控制措施，包括膜前预处理、膜清洗、改性膜的应用，以及超滤和其他工艺的联合控制，从而有效地减少膜的污染，并为未来的膜污染防治提供可靠的参考。
关键词：超滤；膜污染；预处理；膜清洗；改性膜引言：超滤膜的孔径介于20~50nm之间，它可以有效地去除大部分颗粒和胶体，并且具有较低的驱动压力，从而有效地保证饮用水的安全性。
然而，由于孔径狭小，超滤膜会截留或吸附溶液中的大分子污染物，而且还会与水中的污染物发生反应，导致膜孔径变小、堵塞甚至破坏膜结构，从而降低了膜的渗透通量，严重阻碍了膜技术的发展和膜产业的发展。
随着环境污染日益严重，膜污染已经成为限制超滤技术应用的主要因素之一，因此，有效地解决膜污染问题显得尤为重要。
一、超滤膜污染机理及类型（一）膜污染的形成机理“膜污染”通常指的是在超滤过程中，由于某些因素，如固态颗粒、有机物和大分子物质，会对膜造成损害，从而影响其透水和分离能力。
这些因素可以通过机械截留和物理化学反应来产生影响，并可能会导致膜的孔径减小甚至堵塞。
当污染物从超滤膜表面渗入时，较小的颗粒会被超滤膜捕获，而较大的颗粒会被截留，从而使得污染物在超滤膜表面的浓度不断上升，最终超出膜内的主要浓度，形成一个明显的浓度梯度。
随着超滤膜的使用时间延长，其表面上的微粒会积聚，这会增加滤水的阻力，从而导致膜的污染程度加剧。
通常，膜污染的机制可以分为滤饼过滤、完全堵塞、中间堵塞和标准堵塞四种类型[1]。
（二）膜污染类型在实践中，膜污染的类型可按照污染物种类分为固体颗粒污染、有机污染、无机污染和微生物污染。
此外，膜污染还可以根据其形成的位置来划分，如表面沉积污染和内部阻塞污染。
膜污染还可以根据其是否能够被消除来划分，如果是，则属于可消除性污染。
超滤膜化学清洗及污染原因分析
超滤膜化学清洗及污染原因分析[摘要]对某热电厂锅炉补给水处理系统超滤膜污染物进行分析，确定其主要成份为有机物、泥沙和铁等。
确定化学清洗方案后对4套超滤进行在线清洗。
清洗后进出水压差恢复至0.02MPa，产水量达到105m3/h，清洗效果良好。
从系统设备和运行操作两方面分析超滤膜污染的原因并提出改进建议。
[关键词]热电厂；锅炉补给水；超滤膜；化学清洗1超滤原理超滤是一种加压膜分离技术，带有一定压力的水在超滤膜表面流动时，水分子、无机盐及小分子有机物可以透过滤膜达到超滤膜的另一侧，而水中携带的悬浮物、胶体、微生物以及金属氧化物等颗粒性杂质则被超滤膜截留，从而使水得到净化。
2某热电厂超滤简介某热电厂2×350MW机组锅炉补给水处理超滤系统设备采用美国KOCH公司生产的中空纤维内压式V8072-35-PMC型超滤膜，单套超滤设备配备24支超滤膜元件，制水量120t/h。
该超滤系统设备投运2年间，进行三次在线化学清洗。
3污染物的确定3.1表面污染物特征1、超滤膜端盖膜壳内部附着一层砖红色物质，壳内充满土黄色细粉状粘性物质；2、超滤膜丝顶部表面被粘稠状物质包裹，部分超滤膜丝堵塞，膜丝内孔径较初始状态缩小30%-40%，将粘稠污染物取出进行浸泡处理，酸碱条件下均不溶解；3.2化学清洗反洗水样分析结合超滤膜表面污染物及水源情况，对超滤膜进行加碱预冲洗，并收集一次反洗出水水样和二次反洗出水水样，与冲洗母液进行对比，结其中母液为无色溶液，第一次反洗水样溶液并呈砖红色，且沉淀物较多，第二次反洗水样依然呈砖红色，但沉淀物相对较少。
取反洗水样，依据DL/T502.25-2006《全铁的测定磺基水杨酸分光光度法》进行全铁分析，一次反洗水样含铁59mg/L，二次反洗水样含铁9.8mg/L。
收集一次反洗水水样中沉淀物（简称沉淀物）进行分析，沉淀物110℃烘干失重87.32%，烘干物550℃灼烧失重54.14%，550-950℃失重 2.30%，依据DL/T502.23-2006《化学耗氧量的测定重铬酸钾法》对沉淀物中有机物进行定性分析，结果为45.7mg/L。
超滤膜污染的主要成因分析
超滤膜污染的主要成因分析作者：朱轩慧唐玉兰来源：《科技风》2017年第12期摘要：膜污染是制约膜应用的主要原因，综述了膜污染的主要成因和改性方法，并对控制膜污染进行了展望。
关键词：膜污染；膜寿命；膜改性膜的分离技术因为具有节能、高效、清洁等优点，而被许多研究者关注。
膜的分离技术早在20世纪初就出现了，20世纪60年代后迅速崛起。
迄今，已在各个领域广泛应用，如水处理、食品、环保、能源、电子、医药、化工、石油、生物、冶金、仿生等领域，而且在各个领域都发展的很快。
然而，膜的寿命和膜污染严重制约了其应用，尤其是水处理领域。
一、膜污染及改性方法超滤膜受到污染的原因主要有以下三个方面：表面的附着、颗粒的阻塞、表面的吸附；如果一个膜能够最大限度的克服这三个方面的污染，那么这个膜只要通过最简单的反冲洗就可以达到非常理想的清洗效果，从而可以更好的应用于大规模的水处理工程中。
第一，表面的附着，在实际滤水过程中，可以通过定期加入次氯酸钠来杀菌，这个方法可以用来杜绝膜的表面吸附着；第二，在膜的制造过程中，可以通过严格的质量检验，观察到如果膜的孔径分布很窄，并且没有大孔缺陷，就能很高效的克服颗粒的阻塞；第三，为了克服表面的吸附，可以利用亲水性永久的膜材料，通过这种方法可以很好的克服膜表面的吸附对膜造成的污染。
如果克服了这三方面的污染问题，也就能保证了超滤膜组件在大规模水处理工程应用中的可靠性。
膜污染是膜过滤技术的一个主要挑战。
在膜操作期间，胶体、微生物和天然有机物质（NOM）的积累是结垢的主要原因。
当膜污染累积时，流量下降并且操作压力也会增加。
如果膜很脆弱，容易损坏，则需要更频繁的进行物理和化学清洗，而最终会导致更短的膜寿命。
因此，已经进行了许多研究来改善膜的耐污染性。
根据过去的研究，膜污染主要是由骨架材料的内在疏水性引起的。
几个研究已经表明，膜污染的抗性可以通过增加膜的亲水性来改善。
已经有研究证明了几种方法可以改善膜的亲水性。
超滤污堵原因的剖析
超滤污堵原因的剖析超滤污堵的原因不外乎内因和外因两方面，膜材质的差别应该是其内因；而其处理的水源不同，则是外因。
(一) 按材质来讨论超滤膜是有机高分子聚合物制成的多孔膜，有两种类型：均质和非均质的。
均质膜为无定向结构，膜内通道曲折易堵，透水速率低，对溶质的选择透过性差。
非均质膜具有非对称结构，致密的表层厚度小于0.1um，孔径均匀，排列有序。
海绵状底层厚度为200～250um，结构疏松、孔径大、流动阻力小，保证了髙的透水速率。
超过滤膜的分离特性主要取决于表层上孔径的大小、孔径的分布、开孔密度和孔隙率。
用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物(例如：醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料)、聚丙烯、聚丙烯腈、聚烯烃、聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯、聚砜酰胺、磺化聚砜、交联的聚乙烯醉、改性丙烯酸聚合物等。
目前市场上比较常见的是聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)和聚丙烯(PP)三种。
1. PES(聚醚砜)如图4-3所示的结构中的-S02基团由于两侧苯基的存在而比较稳定，苯醚或者苯砜基团具有一定的热稳定性和抗氧化性。
醚砜材质的微孔滤膜属于亲水性滤膜，这是一种用于常规目的的滤膜，尤其在回收大分子截留物时，可以得到极好的收率。
其低蛋白质吸附及高药物相容性，专为生化、检验、制药以及除菌过滤装置而设计，主要应用于浓度较高的蛋白溶液(如单抗、HSA、IgG、重组蛋白等)、细胞收获、疫苗、抗生索、造影剂、传统中药、合成药物等。
它的显著特点是具有高流率、低溶出物、良好的强度等特点，不吸附蛋白和提取物，对样品无污染。
可以制成多孔径的膜(1～200nm)；具有较髙的化学和热稳定性；对酸碱的耐受性好，pH耐受范围可达1～13〔可以用0.5mol/L的NaOH进行清洗，用0.1mol/L的NaOH进行保存)；通量高；流速快；具有高机械强度。
缺点是耐压性能不好，平板膜低于700kPa，聚砜中空纤维膜低于170kPa；因其疏水性，故易于污堵；耐氧化性能一般，长期或者高浓度的氧化性清洗剂会对膜材料造成一定的破坏。
影响超滤膜污染的因素
超滤膜污染：一旦料液与膜接触，膜污染即开始，即由于溶质与膜之间相互作用而产生吸附，开始改变膜特性。
对于超滤而言，若膜材料选择不合适，此影响相当大。
与初始纯水透水率相比，可降低20%〜40% ；污染严重时能使膜通量下降80%以上。
膜污染指处理物料中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化。
此时，根据体系的不同，膜的渗透流率的衰退过程可能是一步完成的，也可能是几步完成的。
影响超滤膜污染的因素：纵观膜污染过程可分为两个阶段：
第一阶段是溶质被吸附在膜上，这个过程在蛋白质分子或其他溶质分子同膜接触IO分钟内便完成，使膜通量降低约30%;
第二阶段是使膜通量相对缓慢连续地降低，且这种降低趋势不依赖于料液中大分子溶质的浓度以及操作的水力条件。
这种现象的形成主要是由于膜孔道堵塞表面缓慢形成凝胶层，其过程是不可逆的，膜污染程度同膜材料、粒子或溶质的尺寸大小，膜与溶质，溶质与溶剂，溶剂与膜之间相互作用力的大小(以膜与溶质之间相互作用力为主），膜的单皮层或双皮层结构，膜的孔隙率，粗糙度等特性，保留液中溶剂以及大分子溶质的浓度、性质、溶液的PH值、离子强度、电荷组成、温度和操作条件等有关。
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超滤膜污染的原因危害及处理办法
超滤膜污染的原因危害及处理方法一、超滤膜污染的原因分析超滤膜的污染主要是内膜材料及溶液溶质的化学特性所导致的，膜与溶质之问相互作用而产生的后果。
无论是在何种应用场合，超滤处理所分离的对象大多为溶解态或胶体态的大分子量有机物质，当这些物质和由人工合成的有机高分子材料制成的超滤膜相接触时，在溶质与膜材料之间会产生较为强烈的附着、吸附乃至结合的倾向，从而在膜表面上形成吸附污垢层，造成膜的污染。
此外，膜的污染还包括料液中悬浮物在膜表面的沉积。
超滤膜一旦被污染，将引起膜透水通量的下降，并且这种通量的衰减通常是不可逆的，这样就会导致超滤过程无法进行较长时间的稳定操作，影响超滤效率的充分发挥。
二、膜污染的控制措施有：①通过有效的清洗将膜的透水性能得到恢复；②采取过滤、混凝沉降等措施对料液进行预处理；③增加膜面的切向流速，降低边界层厚度，提高传质系数；④选择适宜的操作压力，避免增加沉淀层密度及厚度；⑤研制开发具有较优抗污染性能的制膜材料。
三、如何选择超滤膜的清洗膜的清洗效果在规定的操作条件下，超滤膜的使用寿命通常为12～18个月。
由于超滤过程中溶质与超滤膜之间的相互作用，会使膜表面形成吸附积淀层而导致膜的污染，因而必须对膜进行定期的清洗，以恢复和保持膜的透水通量，延长膜的寿命。
膜的清洗方法有水力清洗、药剂清洗和机械清洗等方式，通常应根据膜及处理料液的性质以及膜组件的形式进行确定。
由于超滤工艺中处理对象多为大分子和胶体溶液，膜极易被污染，超滤膜需要定期清洗。
清洗溶液的配方一般根据膜的性质和污染物的种类来确定。
例如加洗剂对蛋白质、多糖类及胶体污染有较好的清洗效果；乳化油废水，例如机加工企业的冷却液、羊?加工行业的洗废水，多采用表面活性剂和碱性水溶液对膜面进行清洗；乳胶污染常采用低分子醇及丁酮；纤维油剂污染除用温水清洗外，还定期用工业酒精清洗；用膜工艺处理生活污水时常采用次氯酸钠溶液等。
如果有现成的资料，其清洗配方和清洗周期需通过试验确定。
超滤膜污染的主要成因分析
染 。如果克服了这三方面 的污染 问题 ， 也 就能保证 了超滤膜 组 件在大规模水处理工程应用 中的可靠性 。 膜污染是膜过滤技术 的一个 主要挑 战。在膜操作 期间 ， 胶 体、 微 生物和天然有机物质 （ Ｎ Ｏ Ｍ） 的积 累是结垢 的主要原 因。 当膜污染 累积时 ， 流量下降并且操 作压力也会 增加 。如果 膜很 脆弱 ， 容易损坏 ， 则需要更频繁 的进行物理和 化学清洗 ， 而最终 会导致更短 的膜 寿命 。因此 ， 已经进行 了许多研 究来改 善膜 的 耐污染性 。根据 过去的研 究 ， 膜污染 主要是 由骨架材料 的 内在 疏水性 引起 的。几个 研究 已经表 明， 膜污染 的抗性可 以通过增 加膜 的亲水性来 改善 。已经有 研究 证 明了几种 方 法可 以改善 膜 的亲水性 。这些方法可 以分为表 面涂 层 ， 表 面接枝 和界面 聚 合 。但 是 ， 这些方法具有几个 缺点 。 例如 ， 表 面涂层 是使用 物理 吸 附， 从溶 液涂 覆薄 膜上 的水 溶性聚合物或表面 活性剂 的薄层 ， 涂 层通 常是 不稳 定 的， 并 且 可 以在膜操作期 间被洗掉 。为 了在 膜表面上 引入官 能团 ， 表 面 接枝需要额外 的步骤 ， 例如 Ｕ Ｖ光 引发 ， 氧 化还 原引 发 ， 射 线 引发或等离子体 引发 ， 这使得表面接枝不 适用 于大规模工业 制 造 。界面聚合通 常在 高度危 险 的条件 下进行 。最 近应 用 于改 善膜 的亲水性 的另一 种方法是共混 改性。在共混改 性方法 中 ， 在膜制备过 程中 ， 在膜 浇铸溶液 中加 入添加 剂 （ 例 如亲水 性聚 合物， 两亲性聚合物和 两性离子 聚合 物 ） 当将共 混 改性方 法与 其 它改性方 法 比较时 ， 共混改性方法 是简单 的并且适 用于大规 模 工业 制造 。 在共混改性 中， 共 聚物 已经 用于改善 超滤膜 的亲水性 。几 个 研究表明 ， 通过 将共 聚物加 入到 流延涂 料 中 ， 通 过相 转化技 术浇铸 的膜 的亲水性和耐污染性 已经显 着改善。
浸没式超滤工作过程
浸没式超滤工作过程为了满足日益增长的水处理需求，各种先进的水处理技术被广泛应用于水处理行业。
浸没式超滤（submerged ultrafiltration，SUF）是一种旨在提高水处理效率的进口水处理技术。
本文将介绍浸没式超滤的工作原理和工作过程。
浸没式超滤是一种膜分离技术，它使用特殊的过滤膜将水中的杂质、细菌和微生物隔离，并在水中保留有用的微量元素。
浸没式超滤采用的是亲水性的聚合物膜，膜孔径通常为0.01~0.1微米，比一般微滤膜更为细小。
浸没式超滤操作的原理是利用水的压力或负压力进行过滤，以分离水中的杂质。
在浸没式超滤过程中，污染的水被泵送进入膜元件，通过膜内的孔隙进行过滤。
由于浸没式超滤是一种亲水性膜过滤技术，可有效隔离水中的细菌、腐泥、悬浮物、颗粒物和病毒等微生物，使水更加纯净。
下面将详细介绍浸没式超滤的工作过程，并对工作过程中涉及的重要步骤进行说明。
1、预处理浸没式超滤设备使用前需要进行预处理。
预处理的主要目的是去除水中的浮游生物、悬浮物、沉淀物和清除杂质，保证浸没式超滤设备的正常运转。
2、泵送进料经过预处理的水被泵送进入浸没式超滤设备，进入膜元件内进行过滤。
在进料的时候，需要注意进料速度和流量，防止因过快的进料速度造成浸没式超滤设备过载。
3、过滤在过滤过程中，水通过超滤膜孔径的筛选作用过滤成分，隔离掉大部分细菌、病毒、腐泥、颗粒物和有害离子等杂质，同时保留有用微量元素。
4、清洗随着过滤时间的增加及过滤膜孔径的缩小，膜表面会逐渐形成一个"污泥层"，使过滤效率降低。
浸没式超滤设备通过循环反吹、反洗等方式进行自动清洗，去除膜表面的污垢。
反吹还可以使膜元件内的杂质被卸载，保持膜元件的清洁。
5、再生在长期的运行中，膜元件表面会形成一个难以清洁的氧化物层，影响过滤效果，需要进行再生。
当浸没式超滤设备过滤效果降低时，需要进行酶解剂等再生剂的投加进行再生。
以上就是浸没式超滤工作过程的基本步骤。
超滤膜重度污染原因分析与离线化学清洗
超滤膜重度污染原因分析与离线化学清洗对某电厂锅炉补给水处理系统超滤膜的污染原因进行分析。
利用常规分析方法与ICP光谱分析技术对污染物进行分析。
确定污染物质为有机物、硅、铁等。
由于有机物质与无机物质相互作用，清洗难度增加。
采用离线清洗方式绮单根膜元件进行化学清洗试验，效果良好。
化学清洗后，单支膜元件的产水量由2～3 m3／h增加至8～9 m3／h；浓水侧压力提高到0．08 MPa左右，单套装置出水量达到45～55 m3／h，进出水压差0．02MPa左右，出水浊度为零，基本达列新膜状态。
关键词：电厂；锅炉补给水；水处理；超滤；膜污染；化学清洗作为精密过滤装置的超滤膜元件，在截留水中胶体、大分子有机物、微生物、悬浮颗粒以及金属氧化物后，滤膜会受到污染。
虽然通过反洗能除去部分污染物质，但是由于水质状况不同，且各种污染物质之间相互作用复杂，一些污染物质无法通过物理清洗方法去除时，必须对膜元件进行化学清洗。
1某电厂超滤装置河南某电厂660 MW机组锅炉补给水处理系统超滤膜元件为美国KOCH膜系统公司生产的中空纤维内压式V1027—35一PMC型。
该厂水源为矿井排水，原水通过中水处理系统进行处理，一部分用于循环水补充水；另～部分用于锅炉补给水。
该超滤装置(以下简称超滤)投入运行仅2年，单组超滤出力由50m3／h左右下降至20～30 m3／h，跨膜压差(简称压差)由20～30 kPa上升至160～190 kPa。
电厂在超滤膜生产厂家提供的清洗工艺(清洗药剂为NaOH、NaClo和柠檬酸)及技术指导下对超滤膜进行了多次在线清洗，效果均不理想。
清洗后，膜通量有所恢复，压差有所降低，但两三天后出水量明显下降，压差很快升高。
为消除系统存在的问题，电厂决定对超滤膜元件进行离线清洗。
2污染物测试2．1膜壳内表面污染物分析(1)在超滤膜元件的上、下端盖均发现厚约1 mm的砖红色物质；(2)超滤纤维丝端部有约1 mm厚的砖红色物质，且纤维丝的内孔径较正常状态缩小了约50％；(3)超滤膜元件上下产水连接软管内有约0．5mm厚的灰白或黑色粘稠物质；(4)部分膜元件内部有腥臭味。
超滤膜过滤原理及影响过滤因素
超滤是一种利用膜分离技术的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。
每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔，其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过，而最小细菌的体积都在0.02微米以上，因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而实现了净化过程。
1、超滤膜的制水流程自来水先进入超滤膜管内，在水压差的作用下，膜表面上密布的许多0.01微米的微孔只允许水分子、有益矿物质和微量元素透过，成为净化水。
而细菌、铁锈、胶体、泥沙、悬浮物、大分子有机物等有害物质则被截留在超滤膜管内，在超滤膜进行冲洗时排出。
2、超滤膜冲洗流程超滤膜使用一段时间后，被截留下来的细菌、铁锈、胶体、悬浮物、大分子有机物等有害物质会依附在超滤膜的内表面，使超滤膜的产水量逐渐下降，尤其是自来水质污染严重时，更易引起超滤膜的堵塞，定期对超滤膜进行冲洗可有效恢复膜的产水量。
3、超滤膜滤芯将成束的超滤膜丝经过浇铸工艺后制成的超滤芯，滤芯由ABS外壳、外壳两端的环氧封头和成束的超滤膜丝三部分组成。
环氧封头填充了膜丝与膜丝之间的空隙，形成原液与透过液之间的隔离，原液首先进入超滤膜孔内，经超滤膜过滤后成为透过液，防止了原液不经过滤直接进入到透过液中。
4、超滤膜滤芯膜丝总面积的计算：在单位膜丝面积产水量不变的情况下，滤芯装填的膜面积越大，则滤芯的总产水量越多，其计算公式为：S内=πdL×nS外=πDL×n其中：S内为膜丝总内表面积，d为超滤膜丝的内径；S外为膜丝总外表面积，D为超滤膜丝的外径；L为超滤膜丝的长度；n为超滤膜丝的根数。
超滤膜的污染原因及清洗方法
超滤膜的污染原因及清洗方法中空纤维超滤膜是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.01微米以下的微孔，工作原理是在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，一般以截留分子量大于500道尔顿(原子质量单位)、粒径大于10纳米的颗粒。
在现实运行操作中超滤膜污染的情况经常会发生。
一、超滤膜的污染在做超滤清洗之前，要做的准备工作之一就是搞清楚超滤膜的污染成分。
以便于选择什么样的清洗方式和方法。
超滤膜在投入使用一段时间后，由于截留的杂质在膜表面会逐渐积聚，浓差极化的产生，形成凝胶层和污染物沉积层。
污染后的渗透量下降，过滤效果差，寿命缩短。
污染严重时，清洗难度很大，所以现在很多超滤设备工艺中都会在超滤膜组件前设计加药清洗系统。
设制定期对膜进行清洗。
清洗方法主要有物理清洗和化学清洗两类。
二、物理清洗利用水压的作用，去除超滤膜表面和膜孔中的污染物。
1、水清洗用增压泵把纯水压入超滤膜丝中，超滤膜组件浓缩出口阀全打开，关闭净水阀门，采用低压湍流或者脉冲清洗。
一次清洗时间一般是30分钟左右，这种方法一般对除膜表面上的松动杂质比较有效。
如果冲洗时通水量一直上不去，可以采取浸泡几天再清洗。
污染不严重的膜组件一般这样清洗的效果就会很好。
2、反洗法利用增压泵压力把大量的清水从超滤膜的净水口进入并透过膜，冲向浓缩阀门口，为了防止压力大造成超滤膜机械损伤，反洗的压力一般在1KG/CM2，清洗时间大概30分钟。
这种方法可以有效去除膜的覆盖面杂质。
3、手工清洗对于污染较为严重的超滤膜，凝胶层厚而且结实，这时可以拆开超滤膜组件，在水中用海绵擦洗膜表面，这种方法对凝胶层污染严重的超滤效果很好，但是要注意防止超滤膜组件在装拆和清洗过程中的损坏。
三、化学清洗当物理清洗后膜的通水量还是恢复不了时，可以结合化学药剂一起清洗。
化学清洗是利用了化学物质与污染物发生化学反应达到清洗目的。
1、酸性化学物清洗法加入2-3%盐酸或柠檬酸或草酸等，把PH值调至2-3，开清洗泵循环使药剂溶解并搅拌均匀，浸泡2个小时左右，清洗循环1个小时左右。
超滤膜污染成因及改性措施研究进展
超滤膜污染成因及改性措施研究进展寇相全（哈尔滨工业大学建筑设计研究院，哈尔滨 150090）摘要：超滤膜因其优越的性能，广泛应用于生物制品、医药制品和食品工业的分离、浓缩以及纯化环节。
然而，膜污染问题一直制约着超滤膜的进一步发展。
在膜污染发生之前，可以通过化学改性（等离子改性、表面涂层包覆改性、共混改性）的方法来改善膜的防污性能。
文章综合国内外的相关研究成果，介绍了超滤膜的污染形式以及改性方法。
关键词：超滤膜；膜污染；膜改性中图分类号：X701 文献标志码：A 文章编号：1006-5377（2021）03-0054-04超滤膜作为一种安全、便捷、高效的分离工具，在水体净化和污染物处理方面得到了长足发展和广泛应用[1, 2]。
“超滤”这个术语在1907年由Benchold首次提出，它指的是静水压促使液体通过半透膜[3]。
这种分离技术针对的是分子量较高的分子和悬浮固体，具体取决于特定膜所规定的截留分子量（MWCO），以及其他由膜性质所决定的因素，如分子形状、电荷和流体动力条件[4]等。
超滤膜实现分离的主要原理是尺寸排除与筛选，然而，由于可能存在各种化合物，粒子和膜之间可能发生各种各样的反应，这些反应的存在也可能会对分离过程产生影响。
通过扫描电镜观察到超滤层是一层均匀的海绵层，具有良好的附着力，适宜厚度约为9mm（见图1）[4]。
图1 超滤膜膜孔结构1 超滤膜的污染1.1 污染形式超滤膜污染通常是通过吸附、堵塞孔洞、形成滤饼或凝胶等产生的。
当溶质、粒子与膜之间存在特定的相互作用时，就会发生吸附。
这是分离蛋白质和腐殖酸（HA）等大分子时的常见问题，通常是不可逆的[5]。
如果不进行化学清洗，被此类大分子污染的膜就无法恢复。
由于超滤膜的孔径大小与许多大分子相当，孔内吸附引起的内污染是造成超滤膜整体通量下降的主要原因之一。
吸附的热力学性质使其区别于其他形式的沉积，这些沉积是由施加在沉积物上的外力造成的，而不是热力学平衡的结果[6]。
浸没式超滤膜技术工程案例分析
可以满足 SMF 的正常运行，且不会出现溢流和待机 考虑到原水的污染物已经在膜丝表面形成了附着力
的情况，即 SMF 系统运行过程中，要满足“进水量 比较强的污堵，特制定如下高浓度的清洗方案
<产水量”的运行方式，才能控制溢流，保证 SMF
表 4 清洗方案
系统稳定运行的产水率。
3 膜污染问题
SMF 系统运行过程中，出现过膜压差增长速度 过快的问题，在 500m3/h 的流量设定下，SMF 系统 过膜压差达到 70~80kPa 范围，使化学清洗周期缩 短，药耗增大，运行压力变大。针对此问题，水厂 全面排查系统问题、分析原因，并做了相应的整改 措施。具体见表 3
反洗过程中的某个参数达不到设计标准，都会直接 大，优化反洗过程中的各个参数，控制膜污染的速
影响到反洗效果。
度，并对膜进行化学碱洗与酸洗，恢复膜通量，达
在 SMF 系统排查整改后，系统过膜压差增长速 到 SMF 系统稳定运行的要求。
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由表 1 中数据可知 SMF 产水率随流量增加而提高； 吨水电耗随流量增加也呈上升的趋势，在 350~450 m3/h 范围，吨水电耗稳定。 化学清洗的药剂成本随流量设定的提升而降
低，因为在一个 CEB 清洗周期内，流量设定越高， 产水量越大，由于每次 CEB 所需药剂量是一定的， 所以药剂消耗会随流量设定的增加而降低。
2 溢流问题
在浸没式超滤系统运行初期，进水廊道一直出 现溢流现象，溢流水量较大，直接影响到系统产水 率，为此，对 SMF 进水量与产水量进行重新匹配， 按以往运行经验，原控制方式为“进水量略高于产 水量 100~200m3/h，保证系统的水量平衡。现调整为 “进水量＜产水量”，因为考虑到 SMF 每 30min 反 洗一次，反洗过程中 3~4min 是不能产水的，所以 SMF 产水流量比设定值偏低。通过一系列实验，得 出表 2 中结果。
超滤设备污染原因分析及对策
学与处理 系统 中的作用 日益 凸显 ， 逐渐成为火力发 电厂化 学治水的主要趋势 。本 文详 细分析 了超 滤设备 的基 本原理和特 点， 结合 实例探讨 了超滤设备的污染原 因， 从 而进一 步制 定 了防治污染的对策。同时 ， 笔者也介 绍了超 滤设备 化学清洗的
重要 性 ， 对化 学清洗方法和效果做 了详 细说 明， 希望对超滤设备 污染的研 究有 着借鉴作用。 关键词 ： 超滤设备 ； 超滤膜 ； 清洗 ； 分离 中图分类号 ： Ｔ Ｍ６ ２ １ ． ８ 文献标识码 ： Ｂ
③如果承受动荷 载的结构和主要受力结构， 其高强螺栓和精 致螺栓穿不进去时 ， 一 定要 同相关部 门一起研 讨解 决。
① 为了减少构件焊接过程 中出现变形 ， 要注 重正确 的焊接顺 序， 制 作时应该有胎具 ， 以确保 几何尺寸 。
法、 高强螺栓连接等情况 ， 根据 经验得知 ， 通常为＋ １ ～ ３ ａｍ。 ｒ
文章编号 ： １ ６ ７ ２ － １ ６ ７ ５ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ － ０ １ ７ ５ — ０ ２ 使液体中直径较大的颗粒被活性膜过滤掉 。一般来说， 水分子和
引 言
０ ０的物质可 以通过活性膜， 而大于 超滤技术 的优点是操作简便 ， 成本低廉， 不需增加任何化学试 其他分子直径 分子量不 大于 ５ ０ ０的则被活性膜“ 截 获” ， 从而 达到分离净化效果 。超滤技术 的 剂， 尤其是超滤技术 的实验条件温和 ， 与蒸发、 冷冻干燥相 比没有相 ５ 可根据工作的需要来选 的变化 ， 而且不引起温度 ． ｐ Ｈ的变化， 因而可 以防止生物大分子 的 关键是膜 。膜有各种不 同的类型和规格， 用。 早期的膜 是各 向同性 的均匀膜， 即常用 的微孔薄膜， 其孔径通 变性、 失活和 自溶。 在生物大分子的制备技术 中， 超滤主要用于生物 常是 ０ ． ０ ５ ｍｍ和 ０ ． ０ ２ ５ ｍ ｍ。近几年来生产 了一些各 向异性 的不对 大分子 的脱盐、 脱水和浓缩等。 超滤法也有一定的局限性 ， 它不能直 称超 滤膜 ， 其 中一种各 向异性 扩散膜是 由一层 非常薄 的、 具有一 接得到干粉制剂。对于蛋 白质溶液， 一般只能得到 １ ０ － － ５ ０ ％的浓度 。 皮肤层 ” （ 厚约 ０ ． １ ～ １ ． ０ ｍ ｍ） ， 和一层相对 厚得 多的 超滤膜分离技术 的优点还有很多 ， 比如 占地面积有限、 制水水质较 定孔 径的多孔“ （ 约 ｌ ｍｍ ） 更易通渗的、 作为支撑用的“ 海绵层 ’ ’ 组成 。皮肤层决定 好、 自动化程度高等等比如某市的热 电厂化学二期水处理车 间预处 理系统于 ２ ０ １ １ 年购进 ４套超滤设备， 当年 ６月份投入运行。
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造成浸没式超滤膜污染的因素分析
超滤是以压力为驱动将水质进行净化的技术，是重要的膜分离技术之一。
通过超滤技术处理过的水质较好，可超过现代饮用水标准对浊度、杆菌以及病毒的要求，因此，超滤技术成为当今水处理领域的研究热点。
低压膜过滤技术已得到全世界范围的广泛认可，其在水处理领域的应用具有巨大的潜力。
运行条件对于实际的膜过滤系统非常重要，适合的操作参数可以很好地控制膜污染。
提高整个膜系统的过滤性能和膜的寿命。
对于长期运行的膜过程，膜运行条件的选择十分重要，应尽量减少膜污染，从而使膜系统在较长的时间内保持稳定运行。
通过中试试验，系统考察运行条件对浸没式超滤膜过滤过程中膜污染的影响，以优化膜系统的运行条件。
1 材料与方法
1.1 原水水质
试验用原水取自苏州内河的一条支流，由于受生活污水影响，该原水受到一定污染。
1.2 试验材料与装置
聚氯乙烯(PVC)超滤膜的主要参数：类型为中空纤维，过滤方式为外压，截留相对分子质量100，接触角67°，内径0.85m m，外径1.45mm。
该试验中浸没式超滤膜的中试装置主要由进水系统、预吸附池、混凝反应池、污泥回流系统、平流沉淀池和浸没式超滤膜系统构成。
浸没式超滤膜系统中设有曝气、反洗及自控装置，可实现气洗和水洗的自动控制，膜池进水为原水或沉淀池出水，出水方式为泵抽吸，通过设置在浸没式超滤膜组件出水管上的真空压力表检测跨膜压力。
该装置的设计处理水量为
5m3/h，混凝反应池分为4格，可以调节混凝时间，平流沉淀池水力停留时间约1.5h。
浸没式超滤膜池的尺寸为170c m×100c m×180cm，按照长度方向平均分为5格。
浸没式PVC中空纤维超滤膜的帘式膜组件垂直装于膜池内，膜丝有效长度1.36m，单帘膜面积约8.03m2，一个膜组件中装有3帘膜，膜面积约为24.1m2。
1.3 运行条件
运行条件包括曝气、过滤方式、混凝预处理及反冲洗，分别考察了间歇曝气、间歇过滤、间歇过滤间歇曝气和混凝等在短期或长期膜过滤过程中对浸没超滤膜污染的影响。
在用超滤膜直接过滤原水，考察混凝预处理对膜污染影响的试验中，混凝剂采用聚合氯化铝，投加量为10～15mg/L。
膜通量均采用20L/ (m2·h)。
采取的运行方式中，间歇曝气为曝气1min，停止9min;间歇过滤
为过滤9min，停止1min，不曝气;间歇过滤间歇曝气则为膜过滤9min，停止1min，间歇曝气采用曝气1min，停止9min的方式，1min的曝气正好在膜停止过滤的时段进行。
水力反洗为每24h
对浸没式超滤膜反洗1次，每次反洗5min，反冲强度为
60L/(h·m2)。
2 结果与讨论
2.1 曝气对超滤膜运行TMP的影响
不同曝气强度条件下，连续和间歇曝气在24h的时间内对超滤膜处理苏州内河水运行TMP的影响结果是：在无曝气条件下，膜直接过滤原水，TMP由14.5kPa升高到38kPa，增加了23.5k Pa。
连续曝气可以缓解膜污染，当连续曝气的强度分别为
10m3/(m2·h)、20m3/(m2·h)、40m3/(m2·h)和60m3/(m2·h)时，膜过滤过程中的TMP分别增加18.5kPa、8.8kPa、7.2kPa和6kPa。
可见，连续曝气时曝气达到一定强度(试验中是
20m3/(m2·h))后，再提高曝气强度对膜运行TMP的影响显著减小。
曝气通过气泡在膜丝表面的振动和摩擦等作用，使在膜过滤过程中形成的污泥层松动、脱落，因此曝气可作为一种控制膜污染的方式。
间歇曝气也可缓解膜污染，当间歇曝气的强度分别为20m3/(m2·h)、40m3/(m2·h)、60m3/(m2·h)和80m3/(m2·h)
时，膜过滤过程中的TMP分别增加19.5kPa、12.3kPa、8.8kPa 和7.8kPa。
可见，随着曝气强度的增加，膜运行的TMP会降低，但曝气达到一定强度(试验中是40m3/(m2·h))后，再提高曝气强度对膜运行TMP的影响显著减小。
这表明，在浸没式超滤膜的实际应用过程中应选择合理的曝气强度，否则既耗能又不能对膜污染起到更好的缓解作用。
2.2 过滤方式对超滤膜运行TMP的影响
试验中对比了连续过滤、间歇过滤和间歇过滤间歇曝气三种过滤方式在24h内对超滤膜运行TMP的影响。
间歇过滤过程中，膜运行TMP比连续运行时略有降低，TMP由15kPa升高至
35.5kPa，增加了20.5kPa，连续运行时TMP增加了23.5kPa，表明间歇过滤对膜污染的缓解作用只是由于膜过滤时间的减少。
间歇过滤间歇曝气条件下，膜运行T MP比连续运行时有较大程度降低，该试验条件下膜过滤的TMP由14 k Pa 升高至23 .6kPa，增加了9.6kPa，这表明在过滤间隙进行曝气可使膜表面的污泥层得到及时消除，间歇过滤间歇曝气方式对膜污染有较好的缓解作用。
2.3 混凝预处理对超滤膜运行TMP的影响
试验考察了混凝预处理以及混凝+间歇过滤间歇曝气方式在24h内对超滤膜运行TMP的影响。
膜过滤混凝沉淀后的出水，在24h内TMP从13.5kPa升高到22.4kPa，增加了8.9kPa，混凝+间歇过滤间歇曝气条件下，在24h内TMP从14kPa升高到
18.6kPa，增加了4.6kPa。
可见，混凝对悬浮颗粒物和大分子有机物有较好的去除作用，混凝预处理可以降低膜过滤过程中的TMP，而且采用间歇过滤间歇曝气的方式，膜运行TMP可以进一步降低，这表明预处理与间歇过滤间歇曝气方式相结合可以较好地缓解浸没式超滤膜在实际运行当中的膜污染。
2.4 反冲洗对超滤膜运行TMP的影响
随着过滤时间的延长，膜池内的污染物浓度会增加，造成膜的透水性下降。
虽然曝气通过擦洗作用可以在一定程度上去除膜表面的污染层，但对去除膜孔内部的污染却作用不大。
因此，当过滤达到一定程度后，需要对膜进行反冲洗并及时排放膜池内的混合液。
试验中每24h对浸没式超滤膜反洗一次，每次反洗5min，反冲强度为60L/(h·m2)。
试验期间，不同运行条件下超滤膜反冲洗前后TMP的变化情况是：在连续过滤无曝气的运行条件下，膜过滤原水的过程中，反洗可将TMP降低13～18kPa，膜过滤混凝沉淀出水的过程中，反洗可将TMP降低2.5～6kPa。
在间歇过滤间歇曝气的运行条件下，膜过滤原水过程中，反洗可将TMP降
低4.5～14.5kPa，膜过滤混凝沉淀出水的过程中反洗可将TMP 降低0.5～1.2kPa。
可见，反冲洗对膜污染有较好的控制效果。
虽然反冲洗不但能去除孔内和孔口的污染，还能通过水力冲洗去除膜表面的污染物质，但水力反洗一般会消耗超滤产水，降低产水率，因此，在实际膜过滤过程中宜将曝气和水力反洗等运行条件进行优化。
3 结论
在超滤膜组件试验中，间歇曝气和连续曝气均能有效缓解膜污染，但在实际应用过程中应选择合理的曝气强度，因为曝气强度过大会导致能耗升高，并且对膜污染不能起到更好的缓解作用。
间歇曝气和间歇过滤相结合可以较好地控制膜污染。
混凝预处理可有效降低膜运行的TMP，其与曝气和反洗方式相结合可以更好地缓解膜污染。
在膜技术实际应用中应考虑将适当的预处理与合理的曝气反洗方式相结合，以维持膜系统的长期稳定运行。