超滤（三）

4.2.11 超滤膜如何保存？ 

超滤膜在存放过程中应防止膜水解、微生物侵蚀、冻结及收缩变形等，保存方式有湿态和干态两种。 湿态保存即保证膜面附有保护液，使膜呈湿润状态。常用保护液配方是，水∶甘油∶甲醛 =79.5∶20∶0.5。保存液温度在5～40℃，pH=4.5～5，使膜的水解速度减到最小。甲醛的作用是防止微生物在膜表面繁殖及侵蚀膜，加入甘油的目的是为了降低保存液的冰点，防止因结冰而损伤膜。配方中的甲醛也可用硫酸铜等其他对膜无伤害的杀菌剂代替。 干态保存是指将制备好的膜经脱水剂浸泡一段时间后再进行干燥处理，进而可在干态下储存或制备膜组件。常用的脱水剂有50%甘油水溶液、0.1%十二烷基磺酸钠水溶液、磺化油、聚乙二醇、吐温、磷酸三乙酯等。目前商品化超滤膜大都采用干态保存，从而便于存放和运输。 

4.2.12 什么是超滤膜组件？ 

超滤膜组件是指将膜以某种形式组装在一个基本单元设备内，在一定驱动力作用下，可完成混合物中各组分分离的器件。在工业应用时，根据生产需要，膜分离装置中可装有数个甚至数百个膜组件。 膜组件通常由膜、膜的支撑体或连接物、与膜器件中流体分布有关的流道、膜的密封、外壳以及外接口等部分组成。 超滤膜常用的膜组件形式主要有板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种类型。 

4.2.13 如何选择超滤装置中的超滤膜和组件？ 

超滤工艺所采用的膜及膜组件类型的选择，应根据处理料液的化学与物理性能、处理规模和对产品质量要求进行选择。（1）超滤膜的选择 具体要求如下： ① 水及小分子物质透过速度快；② 膜的机械强度好，经久耐用；③ 膜的截留性能敏锐度高；④ 抗溶剂溶解及抗侵蚀能力强； ⑤ 对被截留溶质的吸附性极小。（2）膜组件的选择 多数情况下，板式结构适合用于溶液的初级浓缩，管式结构用于较高浓度溶液的浓缩分离及废水处理，卷式和中空纤维式结构则多用于水质净化工程。随着各种结构形式膜组件的发展，这种分工的界限已不十分明显，例如卷式和中空纤维式超滤膜组件已经广泛应用于溶液的浓缩分离，板式和管式超滤膜组件也有的用于水质净化工程。 

4.2.14 影响超滤效率的因素有哪些？ 

由于超滤过程受浓差极化及膜污染的影响，在操作的压力、温度相同条件下，超滤膜工作时料液透水通量远小于膜的纯水通量，因此需要对影响超滤工艺过程的主要因素进行控制，以提高超滤效率。影响因素包括以下几点。（1）操作压力  当超滤膜表面形成浓差极化的凝胶层后，系统操作压力再增加并不能提高透水通量，只能使凝胶层厚度增加，跨膜阻力升高。通常把刚形成凝胶层时的操作压力称作临界压力。实际操作时应控制在低于临界压力的条件下运行。（2）操作温度  温度影响料液的黏度。在膜材质和料液允许条件下，提高操作温度有利于传质效率的提高，即透水通量的增加。实际运行中，由于膜面阻力的能耗及机械摩擦，料液温度通常会随超滤的进行而自行增加，不需要人为增加温度。（3）料液流速  膜的水通量随膜面流速的提高而增加。膜表面料液流速提高，可使膜面料液湍流加剧，有利于防止和改善膜面浓差极化，使膜透水量增加。但表面流速提高会使工艺过程泵的能耗加大，增加运行成本。因此料液流速应控制在适宜的范围，一般流速为1～3m/s。（4）料液预处理  料液预处理的主要对象是悬浮物、高分子胶体和pH值，可相应采用化学混凝、过滤、调pH等方法。（5）操作时间或运行周期  超滤运行一段时间后，膜面逐渐形成凝胶层，水通量下降到一定水平后，需要进行膜清洗，这段时间为一个运行周期。运行周期对运行成本及运行寿命的影响较大。（6）膜清洗  当膜表面吸附、积聚的污垢层通过物理清洗仍无法去除时，应采用相适应的化学清洗剂定期清洗，以恢复膜的产水通量，延长膜的使用寿命。