超濾（Ultra-filtration，UF）是一種能將溶液進行凈化和分離的膜分離技術(shù)。超濾膜系統(tǒng)是以超濾膜絲為過濾介質(zhì)，膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑（如水分子）、無機鹽及小分子有機物透過，而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)截留，從而達到凈化或分離的目的。

一、超濾概念

超濾膜被大量用于水處理工程。超濾技術(shù)在反滲透預(yù)處理、飲用水處理、中水回用等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。超濾技術(shù)在酒類和飲料的除濁，藥品的除熱原以及食品及制藥物濃縮過程中均起到關(guān)鍵作用。

超濾過濾孔徑和截留分子量的范圍一直以來定義較為模糊，一般認為超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.1微米，截留分子量(Molecular weigh cut-off, MWCO)為1,000-1,000,000 Dalton。嚴格意義上來說超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.01微米，截留分子量為1,000-300,000 Dalton。若過濾孔徑大于0.01微米，或截留分子量大于300,000 Dalton的微孔膜就應(yīng)該定義為微濾膜或精濾膜。

一般用于水處理的超濾膜標稱截留分子量為30,000-300,000 Dalton，而截留分子量為6,000-30,000 Dalton 的超濾膜大多用于物料的分離、濃縮和除熱源等領(lǐng)域。

超濾膜的形式可以分為板式和管式兩種。管式超濾膜根據(jù)其管徑的不同又分為中空纖維、毛細管和管式。市場上用于水處理的超濾膜基本上以毛細管式為主，個別工程中使用的中空纖維(內(nèi)徑0.1-0.5mm)聚乙烯或聚丙烯微孔膜實際上應(yīng)屬于微濾膜。

將超濾膜絲組合成可與超濾系統(tǒng)連接的組件稱為超濾膜組件。超濾膜組件分為內(nèi)壓式、外壓式和浸沒式三種。其中浸沒式超濾膜過濾的推動力是膜管內(nèi)部的真空與大氣壓之間的壓力差。對于過濾精度要求較高的超濾膜，這一壓力差通常不易滿足所需過濾推動力的要求，因此浸沒式的組件形式比較適合于過濾精度較低的超濾膜或微濾膜。外壓式超濾在正沖與反沖時，膜表面液體的流速不均勻，影響膜表面的沖洗效果，因此常用于水處理的超濾膜還是內(nèi)壓式組件結(jié)構(gòu)較具有優(yōu)勢。

二、超濾設(shè)備

1、超濾設(shè)備工作原理：

超濾是一種以篩分為分離原理，以壓力為推動力的膜分離過程，過濾精度在0.005-0.01μm范圍內(nèi)， 可有效去除水中的微粒、膠體、細菌、熱源及高分子有機物質(zhì)?？蓮V泛應(yīng)用于物質(zhì)的分離、濃縮、提純。超濾過程無相轉(zhuǎn)化，常溫下操作，對熱敏性物質(zhì)的分離尤為適宜，并具有良好的耐溫、耐酸堿和耐氧化性能，能在60℃ 以下，pH為2-11的條件下長期連續(xù)使用。

2、超濾膜的分類：

超濾膜按結(jié)構(gòu)型式分為板框式（板式）、中空纖維式、納米膜表超濾膜、管式、卷式等多種結(jié)構(gòu)。其中，中空纖維超濾膜是超濾技術(shù)中較成熟的一種形式。中空纖維外徑0.4-2.0mm，內(nèi)徑0.3-1.4mm，中空纖維管壁上布滿微孔，孔徑以能截留物質(zhì)的分子量表達，截留分子量可達幾千至幾十萬。原水在中空纖維外側(cè)或內(nèi)腔加壓流動，分別構(gòu)成外壓式與內(nèi)壓式中空超濾膜。超濾是動態(tài)過濾過程，被截留物質(zhì)可隨濃縮液排除不致堵塞膜表面，可長期連續(xù)運行。

3、超濾技術(shù)的應(yīng)用：

早期的工業(yè)超濾應(yīng)用于廢水和污水處理。三十多年來，隨著超濾技術(shù)的發(fā)展，如今超濾膜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)很廣，主要包括食品工業(yè)、飲料工業(yè)、乳品工業(yè)、生物發(fā)酵、生物醫(yī)藥、醫(yī)藥化工、生物制劑、中藥制劑、臨床醫(yī)學(xué)、印染廢水、食品工業(yè)廢水處理、資源回收以及環(huán)境工程等等。

4、超濾設(shè)備的優(yōu)點：

A、超濾膜元件采用成熟膜公司產(chǎn)品，確保了客戶得到理想的有機膜元件，從而確保截留性能和膜通量。

B、系統(tǒng)回收率高，所得產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良，可實現(xiàn)物料的分離、純化及高倍數(shù)濃縮。

C、處理過程無相變，對物料中組成成分無任何不良影響，且分離、純化、濃縮過程中始終處于常溫狀態(tài)，特別適用于熱敏性物質(zhì)的處理，完全避免了高溫對生物活性物質(zhì)破壞這一弊端，有效保留原物料體系中的生物活性物質(zhì)及營養(yǎng)成分。

D、系統(tǒng)能耗低，生產(chǎn)周期短，與傳統(tǒng)工藝設(shè)備相比，設(shè)備運行費用低，能有效降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

E、系統(tǒng)工藝設(shè)計成熟，集成化程度高，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積少，操作與維護簡便，工人勞動強度低。

F、系統(tǒng)制作材質(zhì)采用衛(wèi)生級管閥，現(xiàn)場清潔衛(wèi)生，滿足GMP或FDA生產(chǎn)規(guī)范要求。

G、控制系統(tǒng)可根據(jù)用戶具體使用要求進行個性化設(shè)計，結(jié)合控制軟件，現(xiàn)場在線集中監(jiān)控重要工藝操作參數(shù)，避免人工誤操作，多方位確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。

5、中空纖維超濾膜在使用中應(yīng)注意事項：

A、過濾系統(tǒng)要定期滅菌。 超濾膜可以截留細菌，但不可以殺死細菌，截留率再好的超濾膜也不能長期保證干凈區(qū)不長一個細菌，有細菌就可能大量繁殖。直接影響到透過水質(zhì)，譬如有的礦泉水成品中出現(xiàn)半透明絲狀白色絮狀的霉菌團，主要是系統(tǒng)被霉菌污染所致。因此，定期對周轉(zhuǎn)環(huán)境及過濾系統(tǒng)進行定期滅菌，滅菌的操作周期因供給原水的水質(zhì)情況而定，對于城市普通自來水而言，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，滅菌周期更短。滅菌藥品可用500～1000mg/L次氯酸鈉溶液或過氧化氫水溶液循環(huán)流或浸泡約半小時即可。

B、由于每根超濾組件在出廠前加入保護液，使用前要沖洗組件中的保護液，先用低壓（0.1MPa）給水沖洗1小時，然后再用高壓（0.2MPa）給水沖洗1小時，無論低壓還是高壓沖洗時，系統(tǒng)的產(chǎn)水排放閥均應(yīng)全部打開。在使用產(chǎn)水時，應(yīng)檢查并確認產(chǎn)品水中不含有任何殺菌劑。

C、超濾組件要輕拿輕放，并注意保護，由于超濾組件是科學(xué)器材，所以在使用安裝時要小心，要輕拿輕放，更不能甩壞。組件若停用，要先用清水沖洗干凈后，加甲醛水溶液進行消毒滅菌，并密封好。如冬天組件還要進行防凍處理，否則組件可能報廢。

6、使用條件

使用狀態(tài):錯流過濾或全量過濾,反向沖洗與快速沖洗；

反沖洗壓力:<0.1MPa；

反沖洗流量：200L/m2/hr；

反沖洗頻率：隨進水水質(zhì)而變化15～60min；

反沖洗時間：30-60sec；

化學(xué)沖洗：隨膜材質(zhì)及膜污染情況而定；

滅菌處理：NaClO沖洗每周一次至每月一次；

特點：可以顯著提高沖洗強度有利于膜的再生。