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膜过滤的应用应为当前给水界的一件大事。该技术在20世纪50年代即在海水淡化，高纯水等方面应用，以后发展到世界上来。在给水方面膜过滤技术脱离以往的化学处理的界限，转为物理固液处理领域。应该说由19世纪应用快滤方法，作为现代化标志以来，100年后又一次重大的技术突破。现将过滤膜性能及应用于饮水水厂的作用予以介绍。
1 过滤膜性能
1.1 过滤膜技术定义
膜的过滤是固液分离技术，它是以膜孔把水滤过，将水中杂质截留，而没有化学变化，处理简易的技术，但因膜孔非常细小，相应的存在某些技术问题。在给水也有用生物膜处理原水的方法，但它与过滤膜分离技术不同。用作膜分离的叫做membrance，用作生物膜处理的膜叫做film.
1.2 过滤膜的种类和机理
过滤膜以截留原水颗粒的大小分类，膜孔从粗到细分为微滤膜(MF)，超滤膜(UF)，纳诺滤膜(NF)和反渗透膜(RO)。MF膜孔径0.05um以上，或为1000以上分子量，以去除胶体、高分子有机物为对象。NF膜孔径为100～1000分子量。它去除的物质在UF与RO之间，以去除三卤甲烷、异味、色度、农药、可溶性有机物、Ca、Mg等。RO分离粒径为数十分子量，以去除食盐类和无机盐为对象。RO渗透水的压力比其渗透压力要多1～2倍。除以上四种以外，还有离子交换膜和气体渗透膜。MF、UF、NF和RO以压力驱动使固液分离。离子交换膜则以电力驱动使盐类分子分离，促成海水淡化等。气体渗透膜是最近研究出来通过气体的新型膜，能使乙醇浓缩和海水淡化。
1.3 制膜材料
大体有纤维类、合成树脂类和陶瓷类三种。有的膜材质有弱于盐类和臭氧等氧化剂的材料和受微一物分解的材料。另外，用作海水淡化的RO有除去产生THM的溴的膜和不能去除溴的膜，要根据用途而定。
1.4 膜的型式
水体透过膜流速不大，因此为通过需要的水量，膜装置的单体面积要大，要在一个小的空间内装入很多根的膜细管。另外，厚度100um以下的薄膜因承受高压，还必须有耐压能力，为此应设法制造各种耐强压的膜。一般膜的型式有板框式、螺旋式、桥式、管式及中空纤维式五种。板框式的膜应使用多孔质的材料，螺旋式和桥式的膜与板框式的相同。螺旋式的为卷状，桥式的为在折叠成小的体积中塞入大面积的膜。管式膜也需有多孔质的材料，原水从管的内侧通过，渗透水流出管外的为内压式膜，这种客用得很普遍，也有外压管式的。
2 过滤膜处理存在的问题
(1)膜的使用寿命
膜孔受到水中杂质阻塞，使流体通过膜孔时水头损失加大，流体流速降低。这时通常可用水冲洗使膜孔恢复原有的渗过能力。在不能达到目的时，应适当用药剂清洗，使膜孔又能继续使用。但应考虑膜的使用寿命。因即使按上述办法处理，膜也会由于积垢过多，用药剂清洗收效不理想。在这样情况下，加混凝剂，延长使用寿命，也可减低渗过流速，使膜的寿命延长，但要增大膜的使用面积。
(2)过滤膜水厂施工管理
膜管本身强度相当高，有一定可靠性。但施工中多多少少有部分膜管损伤。当然由于一两根膜管受损，不会影响膜管渗透水的水质。但一个中等水厂有上万根膜管，就不是一两根膜管受损的问题了，因此有必要对膜装置加强部件管理和施工管理，不能与以往常规处理方式一样对待。
(3)采用过滤膜新技术补救措施
一般采用新技术会遇到意想不到的状况，尤其是采用过滤膜分离的场合，它整个变更了过去的常规处理系统，因此会有一定的顾虑。由于对膜技术没有实用经验，应当增加补充设施，以备在膜装置发生异常情况时补救。例如，是否在膜处理以后，再增设生物活性炭设施以除去臭味的措施，以及增设其他设备的考虑。
反渗透装置中膜的污染及控制方法
反渗透系统在日常的运行中，难免会出现系统的无机物结垢、胶体颗粒物的沉积、微生物的滋生、化学污染以及其它问题，这些因素影响着系统安全稳定的运行。下面主要阐述膜系统在日常中出现的问题及控制方法。
一、无机物的结垢
在水中存在Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、CO32-、SO42-、PO43-、SiO2等离子。在一般的情况下是不会造成无机物结垢，但是在反渗透系统中，由于源水一般浓缩4倍，并且pH也有较大的提高，因此比较难溶解的物质就会沉积，在膜表面形成硬垢，导致系统压力升高、产水量下降，严重的还会造成膜表面的损伤，使系统脱盐率降低。
衡量水质是否结垢有两种计算方法：
控制苦咸水结垢指标
对于浓水含盐量TDS≤10,000mg/L的苦咸水，朗格利尔指数(LSIC)作为表示CaCO3结垢可能性的指标：
LSIC=pHC-pHS
式中：LSIC：反渗透浓水的朗格利尔指数
pHC：反渗透浓水pH值
pHS：CaCO3溶液饱和时的pH值
当LSIC≥0，就会出现CaCO3结垢。
控制海水及亚海水结垢指标及处理方法：
当浓水含盐量TDS>10,000mg/L的高盐度苦咸水或海水水源，斯蒂夫和大卫饱和指数(S&DSIC)作为表示CaCO3结垢可能性的指标。
超滤设备中膜组件的应用标准
超滤设备中膜组件是其中比较重要的部分，我们在储存时应注意哪些?全新的和使用过的膜组件储存方法各不相同，因此在储存时应注意相关的情况，视具体状况而定。
一、新膜组件
新膜组件内充有甘油和亚硫酸氢钠保护液，使用前应充分冲洗。新膜组件应保存于原包装内直到安装使用前。组件应水平存放于温度10-30°C，温度低于70%，避免阳光直射的地方。
二、使用过的膜组件
使用过的膜组件存放前应清洗干净，按下面药品比例配制保护液。
纯水：甘油：亚硫酸氢钠=79：20：1，每隔6个月用净水冲洗后再用新鲜药液浸泡。膜组件的保护可保留在系统镇南关，加药后关闭所有阀门，也可将膜组件从系统中取下加入保护液密封保存，储存条件与新膜储存条件相同。存储后的膜组件在投入使用前要排空保护液，用水冲洗干净。水处理设备，超滤设备，净水设备，
注意：超滤膜组件任何时候必须保证其不脱水，膜组件一旦脱水变干，膜的透水通量将会产生不可逆衰减，无法恢复。
传统水处理方式的区别：
如果按照传统的水处理方式对水质进行处理，无法达到我们所需要的标准，相比传统方式，超滤技术的特点，以超滤膜为核心产品，利用多孔材料的拦截能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。
与传统分离方法相比，超滤技术具有以下特点：
1. 滤过程是在常温下进行，条件温和无成分破坏，因而特别适宜对热敏感的物质，如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。
2. 超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力，因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。
3. 滤过程不发生相变化，无需加热，能耗低，无需添加化学试剂，无污染，是一种节能环保的分离技术。
4. 超滤技术分离效率高，对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。分离可取代传统工艺中的自然沉降，板框过滤，真空转鼓，离心分离，溶媒萃取，树脂提纯，活性炭脱色等工艺过程。该过程为常温操作，无相态变化，不产生二次污染。
