超濾系統(tǒng)的運(yùn)行管理

超濾系統(tǒng)的運(yùn)行管理0三、技術(shù)篇超濾系統(tǒng)的運(yùn)行管理1、預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)是指原液在進(jìn)入超濾裝置之前去除各種有害雜質(zhì)的工藝過(guò)程及設(shè)備。預(yù)處理工藝是根據(jù)原液情況及處理的要求來(lái)確定的，沒(méi)有固定模式，但下述選擇原則可供參考。（1）地下水及含懸浮物、膠體物質(zhì)小于50mg/L時(shí)宜采用直接過(guò)濾或者在管道中加入絮凝劑過(guò)濾；（2）地面水及含懸浮物、膠體物質(zhì)大于50mg/L應(yīng)采用混凝沉淀、過(guò)濾工藝；（3）原水中含有細(xì)菌、藻類(lèi)及其他微生物較多時(shí)，必須先行殺菌，然后再按常規(guī)程序處理，滅菌劑有氯、次氯酸鈉、臭氧等，而過(guò)氧化氫、高錳酸鉀等多用清洗組件時(shí)用來(lái)殺菌，因?yàn)轭A(yù)處理用量大，不經(jīng)濟(jì)；（4）原水經(jīng)殺菌劑處理后，如果水中含有較多的余氯或其他強(qiáng)氧化劑，可加入亞硫酸鈉等還原劑或者用活性碳吸附去除。上述為常規(guī)的傳統(tǒng)的預(yù)處理工藝，在膜集成工藝中，中空纖維超濾膜常作為其他膜處理的預(yù)處理。如在反滲透脫鹽工藝中，超濾本身即屬預(yù)處理工藝，在電滲析脫鹽工藝中亦可以超濾作為電滲析脫鹽預(yù)處理，以補(bǔ)充電滲析脫鹽工藝的不足。此外，在礦泉水制備工藝中以超濾作為主要的處理工藝，化學(xué)藥劑的加入，會(huì)使礦泉水水質(zhì)受到污染，因此在礦泉水處理工藝中，不適宜用化學(xué)藥劑作為預(yù)處理措施。在某種情況下，例如以城市自來(lái)水為水源進(jìn)行深度凈化，或以地下水為水源，水質(zhì)較好時(shí)，過(guò)多的常規(guī)預(yù)處理，可能帶來(lái)二次污染。超濾的預(yù)處理可以極為簡(jiǎn)化，僅采用粗過(guò)濾以避免大顆粒懸浮物進(jìn)入超濾系統(tǒng)損害超濾膜，即可直接用超濾去除少量細(xì)菌微生物、膠體、懸浮物。采用加強(qiáng)反沖洗，快速?zèng)_洗以及增加濃縮水排量(回流)等措施防止超濾膜的堵塞。2、運(yùn)行前的準(zhǔn)備工作進(jìn)水水質(zhì)的檢查，重點(diǎn)是檢查進(jìn)水的濁度或SDI值、PH值和細(xì)菌、微生物、余氯等項(xiàng)目，應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的進(jìn)水指標(biāo)后方可輸入超濾系統(tǒng)，一般中空纖維超濾膜要求原水的PH值并無(wú)嚴(yán)格要求。在PH=2?11范圍內(nèi)均可使用，但用于工業(yè)濃縮時(shí)，原液的PH值必須嚴(yán)格根據(jù)膜材料的要求。超濾膜對(duì)余氯要求也無(wú)嚴(yán)格規(guī)定，一般情況下，要求含有一定余氯以保證細(xì)菌不超標(biāo)。當(dāng)后續(xù)工藝對(duì)余氯有要求時(shí)，可在超濾工藝之后用活性碳去除，效果更佳。清洗設(shè)備及管道，超濾系統(tǒng)組裝完成后，在啟動(dòng)之前還必須對(duì)系統(tǒng)中所有過(guò)流部分進(jìn)行清洗，一方面清洗掉設(shè)備及管道中的碎屑及其他有害雜質(zhì)，一方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌作用，以免殘留的細(xì)菌、微生物在管道及超濾膜組件中滋長(zhǎng)。一般常采用分段清洗法，即按照工藝流程路線(xiàn)由前往后、按設(shè)備和管路分段清洗，以保證設(shè)備安全運(yùn)行。管路系統(tǒng)檢查，操作人員必須掌握工藝流程路線(xiàn)，檢查各有關(guān)設(shè)備和管是否有誤接的地方，同時(shí)還要檢查進(jìn)、出口閥門(mén)的啟閉情況，特別是要注意濃縮水出口閥門(mén)不能全部關(guān)閉及進(jìn)口閥門(mén)不能開(kāi)啟，以防止系統(tǒng)在封閉狀態(tài)下，突然啟動(dòng)引起系統(tǒng)內(nèi)壓力過(guò)高以及水流沖擊作用而損壞設(shè)備。3、啟動(dòng)當(dāng)做完上述各項(xiàng)準(zhǔn)備工作后，可先進(jìn)行試啟動(dòng)，即接通電源，打開(kāi)進(jìn)水閥門(mén)，開(kāi)動(dòng)泵后立即停止，觀(guān)察水泵葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否正確，檢查水泵在啟動(dòng)時(shí)有無(wú)反常的噪音產(chǎn)生，以判斷水泵是否能正常運(yùn)行。對(duì)于全自動(dòng)的控制裝置必須預(yù)先設(shè)置操作程序，以便啟動(dòng)后進(jìn)入正常順序運(yùn)行。4、運(yùn)行a、升壓水泵轉(zhuǎn)動(dòng)后，逐漸打開(kāi)超濾系統(tǒng)的進(jìn)水閥門(mén)，相應(yīng)調(diào)節(jié)濃縮水出口閥門(mén)使系統(tǒng)升壓及保持濃縮水的流動(dòng)，通常情況下，應(yīng)當(dāng)緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)閥門(mén)，大約在1min左右時(shí)間內(nèi)升至所需的工作壓力，有利于對(duì)設(shè)備及膜的保護(hù)。b、監(jiān)控及記錄注意超濾設(shè)備進(jìn)出口壓力差的變化，進(jìn)口壓力應(yīng)按設(shè)計(jì)值操作，但隨著運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，出口處壓力會(huì)逐漸降低，即壓力差會(huì)逐漸增大，當(dāng)這一壓力差高于安裝始值0.05MPa時(shí)說(shuō)明水路有阻塞現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)措施，即采取物理或化學(xué)方法進(jìn)行清洗。運(yùn)行中定時(shí)分析供水水質(zhì)和超濾水水質(zhì)，發(fā)現(xiàn)有突然變化現(xiàn)象，應(yīng)立即采取措施。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)不合格時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)預(yù)處理工藝。透過(guò)水不合格時(shí)，則應(yīng)當(dāng)進(jìn)行清洗再生，處理后仍不見(jiàn)效果，則應(yīng)考慮更換新的膜組件。c、回收比及其調(diào)節(jié)運(yùn)行中觀(guān)察濃縮水的排放量及透水量，始終保持在允許的回收比范圍內(nèi)運(yùn)行?；厥毡冗^(guò)大或過(guò)小，于超濾膜的正常運(yùn)行都是不利的。因?yàn)榛厥毡冗^(guò)大，極易產(chǎn)生膜的濃度極化現(xiàn)象，影響產(chǎn)水質(zhì)量，而回收比過(guò)小，則流速過(guò)大，也會(huì)促進(jìn)膜的衰退，壓力降增大影響產(chǎn)水量。d、膜的清洗判斷超濾膜是否需要清洗的原則如下:（1）根據(jù)超濾裝置進(jìn)出口壓力降的變化，多數(shù)情況下，壓力降超過(guò)初始值0.05MPa時(shí)，說(shuō)明流體阻力已經(jīng)明顯增大，作為日常管理可采用等壓大流量沖洗法沖洗，如無(wú)效，再選用化學(xué)清洗法；（2）根據(jù)透水量或透水質(zhì)量的變化，當(dāng)超濾系統(tǒng)的透過(guò)水量或透水質(zhì)量下降到不可接受程度時(shí)，說(shuō)明透過(guò)水流路被阻，或者因濃度極化現(xiàn)象而影響了膜的分離性能，此種情況，多采用物理一一化學(xué)相結(jié)合清洗法，即進(jìn)行物理方法快速?zèng)_洗去大量污染物質(zhì)，然后再用化學(xué)方法清洗，以節(jié)約化學(xué)藥品。（3）定時(shí)清洗，運(yùn)行中的超濾系統(tǒng)根據(jù)膜被污染的規(guī)律，可采用周期性的定時(shí)清洗。可以是手動(dòng)清洗，對(duì)于工業(yè)大型裝置，則宜通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)按順序設(shè)定時(shí)間定時(shí)清洗。e、滅菌細(xì)菌與其他微生物被膜截留，不但繁殖速度極快，而這些原生物及其代謝物質(zhì)形成一種粘滑的污染物質(zhì)緊緊粘附于膜表面上，直接影響到膜的透水能力和透過(guò)水質(zhì)量。一般采用定期滅菌的方法，滅菌的操作周期因供給原水的水質(zhì)情況而定，對(duì)于城市普通自來(lái)水而言，夏季7?10天，冬季30?40天，春秋季20?30天。地表水作為供給水源時(shí)，滅菌周期更短。滅菌藥品可用500?1000mg/L次氯酸鈉溶液或1%過(guò)氧化氫水溶液循環(huán)流或浸泡約半小時(shí)即可。在礦泉水生產(chǎn)中，由于車(chē)間的密封性，通風(fēng)不良，室內(nèi)濕度增高，給霉菌生長(zhǎng)提供了良好的條件，成為礦泉水生產(chǎn)過(guò)程中霉菌的長(zhǎng)期污染源，尤其是生產(chǎn)管道一經(jīng)霉菌污染，清除和消毒十分困難。一般紫外線(xiàn)、臭氧對(duì)霉菌的殺滅效果不太理想，使礦泉水成品中出現(xiàn)半透明絲狀白色絮狀的霉菌集合體，因而必須定期對(duì)周轉(zhuǎn)環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)的滅菌措施防止對(duì)系統(tǒng)的污染。f、停機(jī)先降壓后停機(jī)，當(dāng)完成運(yùn)行任務(wù)或者由于其他原因需要停機(jī)時(shí)，可慢慢開(kāi)啟濃縮水出口閥門(mén)，使系統(tǒng)壓力徐徐下降到最低點(diǎn)再切斷電源。因?yàn)樵诠ぷ鳡顟B(tài)下如果突然停泵，容易產(chǎn)生水錘現(xiàn)象而傷害超濾膜，降壓速度約在1min內(nèi)完成。用純水或超濾后的凈水沖洗膜表面，利用運(yùn)轉(zhuǎn)水泵或者輔助的清洗水泵，采用大流量沖洗3?5min，以清除掉沉積于膜表面上的大量污垢，在沖洗過(guò)程中，系統(tǒng)內(nèi)不升壓，不引出透過(guò)水；停機(jī)期間需進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，如果停機(jī)時(shí)間僅2?3天，可每天運(yùn)行30?60min，用新鮮水置換出裝置內(nèi)存留的水。如果停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)向裝置內(nèi)注入保護(hù)液，如0.5%?1.0%甲醛水溶液，以防止細(xì)菌繁殖。5、超濾系統(tǒng)常見(jiàn)故障及處理措施a、供水壓力低或供水量不足，有可能水泵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，或水泵進(jìn)水管泄漏，此時(shí)水泵可能激烈震動(dòng)；b、壓力降增大，系統(tǒng)內(nèi)受阻或流速過(guò)大，應(yīng)疏通水道或減少濃縮水排放量；c、透水量下降，可能膜被壓密或膜被污垢堵塞，前者停機(jī)松馳，一般不易恢復(fù)，后者則應(yīng)進(jìn)行清洗；d、截留率下降，水質(zhì)惡化，有多種可能，濃差極化時(shí)應(yīng)用大流量沖洗，密封損壞應(yīng)更換或修補(bǔ)。中空纖維斷裂或破損，則應(yīng)更換膜組件。6、中空纖維超濾膜的污染及清洗再生技術(shù)由于超濾膜的功能是去除原液中所含有的雜質(zhì)，性能優(yōu)良與截留分子量較低的中空纖維超濾膜，被雜質(zhì)污染堵塞可能更快，膜表面會(huì)被截留的各種有害雜質(zhì)所覆蓋，甚至膜孔也會(huì)被更為細(xì)小的雜質(zhì)堵塞而使其分離性能下降。原水預(yù)處理的有無(wú)，與處理質(zhì)量的好壞，只能決定超濾膜被堵塞污染速度的快慢，而無(wú)法從根本上解決污染問(wèn)題，即使預(yù)處理再?gòu)氐祝袠O少量雜質(zhì)也會(huì)因日積月累而使膜的分離性能逐漸受到影響。因此膜的堵塞是絕對(duì)的，一般超濾系統(tǒng)都應(yīng)當(dāng)建立清洗和再生技術(shù)。清洗膜的方法可分為物理方法和化學(xué)方法兩大類(lèi)。a、中空纖維超濾膜的物理清洗法：該方法是利用機(jī)械的力量來(lái)去除膜表面污染物。整個(gè)清洗過(guò)程不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。等壓水力沖洗法：對(duì)于中空纖維超濾膜等壓沖洗法是行之有效的方法之一。具體做法是關(guān)閉超濾液出口閥門(mén)，全開(kāi)濃縮水出口閥門(mén)，此時(shí)中空纖維內(nèi)外兩側(cè)壓力逐漸趨于相等，因壓力差粘附于膜表面的污垢松動(dòng)，籍增大的流量沖洗表面，這對(duì)去除膜表面上大量松軟雜質(zhì)有效；水氣混合清洗法：將凈化過(guò)的壓縮空氣與水流一道進(jìn)入超濾膜內(nèi)，水一一氣混液會(huì)在膜表面劇烈的攪運(yùn)作用而去除比較堅(jiān)實(shí)的雜質(zhì)。效果比較好，但應(yīng)注意壓縮空氣的壓力與流量；熱水及純水沖洗法：熱水(30°C?40°C)沖洗膜表面，對(duì)那些粘稠而又有熱溶性的雜質(zhì)去除效果明顯。純水溶解能力強(qiáng)。純水循環(huán)沖洗效果比較好；負(fù)壓反向沖洗法：是一種從膜的負(fù)面向正面進(jìn)行沖洗方法，對(duì)內(nèi)外有致密層的中空纖維或毛細(xì)管超濾膜是比較適宜的。這是一種行之有效但常與風(fēng)險(xiǎn)共存的方法，一旦操作失誤，很容易把膜沖裂或者破壞中空纖維或毛細(xì)管與粘結(jié)劑的粘結(jié)面而形成泄漏。b、中空纖維超濾的化學(xué)清洗法：利用某種化學(xué)藥品與膜面有害物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)或溶解作用來(lái)達(dá)到清洗的目的。選擇化學(xué)藥品的原則，一是不能與膜及其他組件材質(zhì)發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)或溶解作用，二是不能因?yàn)槭褂没瘜W(xué)藥品而引起二次污染。酸洗法：常用的酸有鹽酸、草酸、檸檬酸等。配制后溶液的PH值因材質(zhì)類(lèi)型而定。例如CA膜清洗液PH=3?4,其他PS、SPS、PAN、PVDF等膜PH=1?2。利用水泵循環(huán)操作或者浸泡0.5?1h，對(duì)去除無(wú)機(jī)雜質(zhì)效果好；堿洗法：常用的堿主要有氫氧化鈉、氫氧化鉀和碳酸鈉等。配制堿溶液的PH值也因膜材質(zhì)類(lèi)型而定，除CA膜要求PH=8左右以外，其他耐腐蝕PH=12,同樣利用水泵循環(huán)操作或者浸泡0.5?1h，對(duì)去除有機(jī)雜質(zhì)及油脂有效；氧化性清洗劑：利用1?3%H2O2,500?1000mg/LNaClO等水溶液清洗超濾膜，既去除了污垢，又殺滅了細(xì)菌。H2O2和NaClO是目前常用的殺菌劑。加酶洗滌劑清洗：加酶洗滌如0.5%?1.5%胃蛋白酶、胰蛋白酶。對(duì)去除蛋白質(zhì)、多糖、油脂污染物質(zhì)有效。超濾膜污染的主要成因超濾膜的污染主要有三個(gè)方面：表面吸附、顆粒的阻塞、表面的附著；一個(gè)膜如果能夠很好的克服這三個(gè)方面的污染，那么這個(gè)膜通過(guò)簡(jiǎn)單的反洗就可以達(dá)到理想的清洗效果，從而可以更好的實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于大規(guī)模的水處理工程。首先從克服表面吸附入手，使用永久強(qiáng)親水性的膜材料，很好的克服膜的表面吸附污染；其次膜的生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，膜的孔徑分布很窄，沒(méi)有大孔缺陷，能很好的克服顆粒的阻塞；第三，表面的附著，在實(shí)際產(chǎn)水過(guò)程中定期加入次氯酸鈉殺菌，可用來(lái)杜絕膜的表面吸附著；克服了這三方面的污染問(wèn)題，也就是保證了超濾膜組件大規(guī)模水處理工程應(yīng)用的可靠性。影響超濾過(guò)程穩(wěn)定運(yùn)行的因素分析超濾透過(guò)通量超濾在操作壓力為0.1-0.6MPa、溫度為60°C以下時(shí)，其透過(guò)通量應(yīng)在100-500L/(m2?h)為宜，實(shí)際中比它要小得多，一般為1-100L/(m2?h)。當(dāng)超濾透過(guò)濃差通量低于1L/(m2?h)時(shí)，過(guò)程缺乏經(jīng)濟(jì)效益，其原因是濃差極化在膜面上形成的邊界層(或凝膠層)，使流體阻力增加，因此必須相應(yīng)采取一些措施來(lái)解決。1、料液流速提高料液流速對(duì)防止?jié)獠顦O化、提高設(shè)備處理能力有利。但增大壓力使工藝過(guò)程耗能增加，結(jié)果導(dǎo)致費(fèi)用增大。一般湍流體系中流速為1-3m/s。在螺旋式組件體系中，常在層流區(qū)操作，可在液流通道上設(shè)湍流促進(jìn)材料，或采用振動(dòng)的膜支撐物，在流道上產(chǎn)生壓力波等方法，以改善流動(dòng)狀態(tài)，控制濃差極化，從而保證超濾組件的正常運(yùn)行。2、操作壓力超濾膜透過(guò)通量與操作壓力的關(guān)系決定于膜和邊界層的性質(zhì)。在實(shí)際超濾過(guò)程中往往后者控制著超濾透過(guò)通量。在用滲透壓模型時(shí)，膜透過(guò)通量與壓力成正比，而用凝膠化模型時(shí)，膜透過(guò)通量與壓力無(wú)關(guān)。此時(shí)的透過(guò)通量稱(chēng)為臨界透過(guò)通量。實(shí)際中超濾操作應(yīng)在臨界透過(guò)通量附近進(jìn)行，此時(shí)操作壓力約為0.5?0.6MPa,除了克服透過(guò)膜的阻力外，還要克服通過(guò)膜表面的流體壓力損失。3、溫度操作溫度主要決定與所處理料液的化學(xué)、物理性質(zhì)和生物穩(wěn)定性，應(yīng)在膜設(shè)備和處理物質(zhì)允許的最高溫度下進(jìn)行操作，因?yàn)楦邷乜梢詼p少料液的黏度，從而增加傳質(zhì)效率，提高透過(guò)通量。溫度與擴(kuò)散系數(shù)的關(guān)系，可以用下式表示：pD/T=常數(shù)由上式可見(jiàn)，溫度T愈高，黏度p變小，而擴(kuò)散系數(shù)D則變大。例如，酶最高溫度為25°C,電涂料為30C，蛋白質(zhì)為55C，制奶工業(yè)為50?55C，紡織工業(yè)脫漿廢水中回收PVA時(shí)為85Co4、操作時(shí)間隨著超濾過(guò)程的進(jìn)行，濃度極化在膜表面上形成了濃縮的凝膠層，使超濾透過(guò)通量下降。其透過(guò)通量隨時(shí)間的衰減情況，與膜組件的水力特性、料液的性質(zhì)和膜的特性有關(guān)。當(dāng)超濾運(yùn)行一段時(shí)間后，就需要進(jìn)行清洗，這段時(shí)間稱(chēng)為一個(gè)運(yùn)行周期，當(dāng)然運(yùn)行周期的變化還與清洗情況有關(guān)。5、進(jìn)料濃度隨著超濾過(guò)程的進(jìn)行，料液(主體液流)的濃度在增高，此時(shí)黏度變小，邊界層厚度擴(kuò)大，這對(duì)超濾來(lái)說(shuō)無(wú)論從技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上都是不利的，因此對(duì)超濾過(guò)程主體液流的濃度應(yīng)有一個(gè)限制，既最高允許濃度。6、料液的預(yù)處理為了提高膜的透過(guò)通量，保證超濾膜的正常穩(wěn)定運(yùn)行，在超濾前需對(duì)料液進(jìn)行預(yù)處理，雖然超濾的預(yù)處理過(guò)程不像反滲透過(guò)程那么嚴(yán)格，但這種預(yù)處理也是保證實(shí)現(xiàn)超濾過(guò)程正常運(yùn)行的關(guān)鍵，通常采用的預(yù)處理方法有：過(guò)濾；化學(xué)絮凝;PH調(diào)節(jié);（4）消毒；（5）活性炭吸附；上述預(yù)處理方法可以根據(jù)料液的性質(zhì)和需要進(jìn)行選用。此外，經(jīng)超濾回收的水，在使用前還需進(jìn)行再處理（稱(chēng)為后處理，如電子工業(yè)用水）如脫除CO2、PH調(diào)節(jié)、過(guò)濾、消毒等。（二）膜的壽命膜的壽命是根據(jù)生產(chǎn)廠(chǎng)提出的膜在正常使用條件下可以保證使用的最短時(shí)間，一般在規(guī)定的料液和壓力下，在PH允許的范圍內(nèi)，溫度不超過(guò)60°C時(shí)，超濾膜可使用12?18個(gè)月。當(dāng)然超過(guò)規(guī)定的條件時(shí)，會(huì)使膜的壽命縮短。（三）膜的清洗和消毒膜必須進(jìn)行定期清洗，以保持一定的膜透過(guò)通量，并延長(zhǎng)膜的壽命。清洗方法一般根據(jù)膜的性質(zhì)和處理料液的性質(zhì)來(lái)確定。通常和反滲透相類(lèi)似，即先以水力清洗，而后根據(jù)情況采用不同的化學(xué)洗滌劑進(jìn)行清洗，例如對(duì)電涂材料可以選用含離子的增溶劑，對(duì)水溶性有機(jī)涂料可以用“橋鍵”型溶劑。食品工業(yè)中蛋白質(zhì)沉淀可以用骯酶溶劑或磷酸鹽、硅酸鹽為基礎(chǔ)的堿性去垢劑。膜表面由無(wú)機(jī)鹽形成的沉淀可用EDTA之類(lèi)的螯合劑或酸、堿加以溶解。對(duì)于不同的膜組件，可以選用不同的清洗方法，如管式組件可以用海綿球進(jìn)行機(jī)械清洗，中空纖維式組件可以用反向沖洗等。對(duì)于食品工業(yè)用膜還需進(jìn)行消毒處理（用NaCLO和H2O2等）。超濾技術(shù)在水處理中的應(yīng)用90年代初超濾技術(shù)曾在礦泉水生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，近年來(lái)超濾技術(shù)在反滲透制備純水和超純水系統(tǒng)中作預(yù)處理及終端處理也逐漸被認(rèn)可。但在水處理過(guò)程中超濾如何正常發(fā)揮作用仍然存在問(wèn)題。當(dāng)超濾膜在使用時(shí)，由于其對(duì)水或溶液中細(xì)菌、微生物、膠體、懸浮性固體及可溶性高分子化合物具有極高的截留效果，沉積于膜表面形成污染，使膜的透過(guò)性能和截留性能惡化。此外細(xì)菌、微生物的附著，其代謝產(chǎn)物在膜表面形成黏液。這些因素都將導(dǎo)致超濾膜性能降低。因此，必須根據(jù)超濾過(guò)濾的客觀(guān)規(guī)律運(yùn)行，使超濾處于最佳工作狀態(tài)。膜材料的優(yōu)選：超濾膜材料眾多，國(guó)內(nèi)可供選擇的中空纖維（毛細(xì)管）型超濾膜，主要材料為聚颯（PSU）、聚丙烯月青（PAN）、聚醚颯（PES）、聚偏氟乙烯等（PVDF）等。此外聚芳颯、聚酰胺等由于制備工藝與膜材料價(jià)格原因，尚無(wú)生產(chǎn)。醋酸纖維素則因耐酸堿性能的限制較少使用。近年來(lái)有以拉伸致孔的聚丙烯微孔濾膜中空纖維，因其制造成本低廉，而在市場(chǎng)上充作中空纖維超濾膜使用，實(shí)際上其長(zhǎng)形網(wǎng)狀孔尺寸較超濾膜大1?2個(gè)數(shù)量級(jí)，長(zhǎng)形孔的變形使細(xì)菌、微生物泄漏率可達(dá)50%以上，對(duì)膠體及微粒截留效果較差。聚颯以其獨(dú)特的化學(xué)穩(wěn)定性、較高的抗氧化性、較寬的PH值使用范圍（PH1?13）、耐熱性能好等因素而被首選。但聚颯屬疏水性膜、透水性能低、對(duì)某些物質(zhì)吸附性能強(qiáng)，在水處理應(yīng)用中有一定局限性。聚丙烯青膜耐溶劑性、耐熱性、對(duì)日光及大氣的穩(wěn)定性，特別是成膜性能良好、對(duì)制備孔徑均一的超濾膜是極為有利的，輕度的極性于某些廢水的處理，在國(guó)外超濾膜領(lǐng)域中優(yōu)先生產(chǎn)，占有較大的比例。我國(guó)近年來(lái)在純水制備的大規(guī)模使用中已成功的應(yīng)用。膜的透水性能、截留性能均已達(dá)到較高的水平。膜微結(jié)構(gòu)的選擇：膜斷面結(jié)構(gòu)有單皮層指狀孔結(jié)構(gòu)與雙皮層針狀孔結(jié)構(gòu)兩種。當(dāng)較小物質(zhì)穿過(guò)單皮層指狀孔結(jié)構(gòu)時(shí)，即可從另一側(cè)透出，不致引起微孔的堵塞。而雙皮層針狀孔結(jié)構(gòu)如小分子能透過(guò)一側(cè)皮層，進(jìn)入膜孔內(nèi)部時(shí)，有可能被另一側(cè)皮層截留而留存于膜內(nèi)形成堵孔。但雙皮層針狀孔結(jié)構(gòu)有利于反沖洗。在選用雙皮層針狀孔結(jié)構(gòu)超濾膜時(shí)在滿(mǎn)足透水量的同時(shí)應(yīng)選擇切割分子應(yīng)小于被截留溶質(zhì)分子約一個(gè)數(shù)量級(jí)。用作礦泉水與純凈水預(yù)處理時(shí)應(yīng)選取雙皮層針狀孔結(jié)構(gòu)毛細(xì)管式超濾膜，切割分子量在1?2萬(wàn)左右，對(duì)細(xì)菌、微生物、膠體都有良好的分離性能，并且有利于反沖洗。組件結(jié)構(gòu)的選擇：當(dāng)溶液中可被截留的溶質(zhì)濃度較小時(shí)，組件結(jié)構(gòu)有較大的選擇余地，而溶質(zhì)濃度較大時(shí)，帶有隔網(wǎng)的卷式膜組件易于在膜表面沉積而不宜采用。實(shí)際上，在水處理工程中最多采用內(nèi)壓型毛細(xì)管或中空纖維超濾膜組件，有利于提高管內(nèi)流速而達(dá)到減少沉積堵塞現(xiàn)象。如若提高流速則阻力損失較大。因而宜選用較