超濾膜技能在水處理范疇的展望
　　本文介紹了半死端超濾膜技能的典型設備，和運轉工藝及其優化。而且介紹了在國際范圍內此項技能在地下水，地表水，等慣例水源處理，以及海水和污水回用等較規水源方面的運用。 在20世紀的最終10年，國際范圍內水處理設備的具有者開端呈現了改動。(可飲用)供水開端逐步由大規劃的，政府操控運營的辦法改動為私家具有的，多個國家一起參加的作業，而且也被視為本世紀的下一個商業機會。由此，呈現了對新的水處理技能以及下降水處理本錢的需求。此種需求必定導致膜技能的鼓起。從60年代開端，膜技能較早起源于海水淡化的反浸透膜。然后膜技能得到了較敏捷的開展，而且被大范圍的運用于漸漸的變多的范疇。既脫鹽反浸透后，一系列更疏松的浸透膜被開發出來，包含從納濾(疏松反浸透)，到超濾(去除細菌和病毒)，到微濾(去除懸浮固體)。而且任何一種運用都有其共同的，能夠特別規劃的膜來滿足要求。在前期大部分膜過濾選用錯流過濾的辦法，即液體沿與膜面水平的方向活動，這樣的過濾辦法能夠輕松又有用的防備“膜垢”的發作，但卻僅有一小部分的液體真實能夠過濾出來。因而這種過濾辦法導致較高的能耗，然后阻止了膜在大規劃水處理設備上的運用。
　　1 總述
　　于水處理，尤其是大規劃的水處理設備，能耗漸漸的變成了一個較顯著的重要目標。假如膜技能要成為大規劃的水處理設備的首要技能之一，就一定要下降能耗。因而，許多膜制造商開端開發低能耗的膜過濾體系，即所謂的死端過濾或半死端過濾。
　　此體系的作業原理相似咖啡過濾機，水中的固體懸浮物沉降在膜的外表。這部分固體一般被成為“塵垢”，只需水中含有固體懸浮物，就必定會有“塵垢”發作。為確保膜的產水量堅持不變，膜過濾壓力必定繼續不斷的添加，因而運轉一段時刻后需求從與過濾相反的方向對膜進行清洗，因而有時咱們也稱為“半死端過濾”。堆積在膜外表的固體被清洗排出，然后膜又康復了開始規劃的功能。盡管反沖刷能夠去除體系中大部分的膜污染，但有時依然需求更有用的辦法對膜進行徹底清洗。由于許多物質黏附在膜外表，僅經過機械力無法將其去除。這部分物質一般為有機物或微生物有機物，經過較長時刻的運轉，這部分物質會阻塞膜孔。膜的阻塞問題應該被稱為“塵垢”，它是運轉進程不期望發作的狀況。阻塞物能夠溶解(關于一些小分子有機物)并經過膜，假如其對膜外表的黏附不是較強的狀況下;或許被膜截留，關于一些微生物有機物，當它們附著在膜外表后，還會進一步繁衍。這種膜污染的首要經過化學清洗去除，也是一種可逆污染。膜污染真實的問題是那些無法去除的不可逆的污染。
　　2 半死端超濾技能
　　近幾年開展的開展的半死端過濾技能是XIGATM的核心技能，它是依據8寸半死端過濾超濾膜組件開展起來的。XIGATM的核心技能選用8寸能接受壓力的容器，這是一般反浸透的規范規劃。在每個能接受壓力的容器中，能夠放入多個膜組件。每個膜組件為1.5米長，毛細管式膜，膜絲內徑0.8或1.5mm，每個膜組的膜面積為22或35m2。膜過濾的進程分為過濾、反洗、和化學加強反洗三個進程。
　　成功運用半死端過濾技能的要害，是將過濾、反洗、化學加強反洗三個進程合理規劃，然后使最終用戶取得較低的運轉費用。因而沒有必要將單位膜面積的出水率總是堅持在盡或許大的水平上。由于反沖刷不用參加任何化學藥劑，而且進行時刻很短(一般為20～60秒)因而反沖刷的費用遠遠低于化學加強反洗，咱們咱們都以為反沖刷是去除膜外表堆積塵垢的可選辦法。
　　為了更清楚的解說這樣的一個問題，下圖標明體系運轉進程中膜兩頭壓力的改動。圖中A段標明過濾進程，B段標明反洗進程，C短標明化學加強反洗進程(CEB)。
　　A進程進行中，關于特定的水質，需求確保的要害目標是膜通量和膜過濾壓力。因而若下降反洗和化學加強反洗的頻率，就將影響膜的通量。一起就將使體系的出資添加。別的一個辦法是改進入水的水質，經過加藥或進行化學預處理。這相同要添加出資和運轉費用，因而一般要依據實踐在這兩種辦法中進行權衡。
　　關于B進程，膜過濾壓降取決于膜外表垢層的厚度，和反洗時的機械壓力。反洗應盡或許充沛，確保能夠被反洗掉的塵垢充沛去除，這是推延化學加強反洗的頻率的一種有用辦法。別的這樣的一個進程中也存在反洗的機械壓力(如反洗水的流量)和改動垢層厚度(參加預處理)這兩種計劃之間的權衡的問題。
　　C進程，化學加強反洗(CEB)，僅在進行了反沖刷后膜兩頭的過濾壓降依然到達了預訂值后，或許在預先設定的較長的反洗次數今后。所運用的化學清洗劑是一些慣例化學藥劑的混合物，包含次氯酸鈉、雙氧水、次氯酸等，能夠較地簡單的處理掉塵垢層。
　　3. 超濾技能在水處理范疇中的運用
　　盡管超濾能夠有許多的運用范疇，但大規劃的水處理一般會集在以下方面：
　　飲用水供水終端
　　地表水處理
　　海水處理
　　流體的回用
　　3.1飲用水處理
　　由于對飲用水的質量開展要求越來越嚴厲，水處理公司投入漸漸的變大的精力來操控供水管網中存在的微生物的量。為了做到這一點，因而一種辦法是進行貴重、頻頻的水質查驗，或許在供水終端設置避免細菌和病毒進入的屏障。
　　選用UF體系，能夠較便利的建成這樣的屏障。超濾膜對細菌的去除率能到達6log，關于病毒的去除率到達4log，因而水廠和用水者都不用在憂慮細菌和病毒的問題。由于飲用水的質量自身就很高(濁度和懸浮固體都較低)，因而此刻的膜體系能夠能夠運用很高的膜通量，能到達135升/平米.小時。一起較高的入水條件，因而反沖頻率和化學加強反洗的頻率都能夠較低，產水量能到達99%。假如需求還能夠建立二級超濾體系，將榜首級的反洗水進一步回用。
　　3.2地表水處理
　　UF體系較多的運用在地表水處理上，處理后的水用于灌溉或作為反浸透的入水，來制備工業用水。
　　在荷蘭，呈現了漸漸的變多的這類工廠。這種技能供給了一種新式的工業用水的辦法，即不用在購買越來越貴的飲用水，而是就近取用地表水處理后運用。
　　3.3海水淡化
　　中東地區是水資源缺少較嚴峻的當地。為了處理這樣的一個問題，最早人們一般選用蒸餾技能。從十九世紀60年代，膜技能被用于處理這些國家的缺水問題。可是，許多反浸透海水淡化體系面對著膜污染嚴峻的問題。首要由于反浸透體系的傳統的預處理辦法無法供給牢靠的入水水質。因而絕大多數淡化工廠，在遠遠低于其規劃出水量的狀況下作業，乃至有些工廠的出水量達不到開始規劃的30%。
　　小型淡化設備的研討較清楚的標明，超濾體系能夠較有掌握的操控海水的水質，為反浸透體系供給高質量的入水。長時間實驗也標明，超濾體系的出水SDI值能夠較好的操控在2以下。這些測驗在超濾體系前不用用任何預處理，而且適用各種海水水質。
　　3.4污水回用
　　西方國家費了很大的精力處理廢水，處理后確僅僅是將其經過排水管網排到地表水源中，這種作為較不合理。再一次，超濾由于其價格方面的優勢為污水的回用供給了一種有吸引力的處理辦法。
　　其實，從城市污水處理廠和工廠中排出的廢水，是作為工業用水，乃至是飲用水的一種較好的水資源。這在技能上是可徹底完成的，但西方用戶確較難以相信這種做法。與其說這是技能上的難題，不如說是一個心思的難題?？墒?，現在在納米比亞的Windhoek，已經在建造一個850噸/小時的水廠，便是選用膜技能將污水處理廠的出水回用為飲用水。
　　4.定論
　　半死端超濾是一種一點點不用置疑的技能。它具有廣泛的運用，有些用于小型的項目，但別的一些，象咱們上面說到的一些項目規劃很大，乃至較大。這種技能關系到人類有必要面對的一個問題，假如國際依然按現在的速度開展的話。即可飲用水資源，它是每個人的日子的一個重要部分。開展一種技能堅持飲用水資源，是保持人類日子的辦法，也是確保下個世紀水不會像油相同的辦法。