一、超濾透過通量

超濾在操作壓力為0.1—0.6MPa、溫度為60℃以下時，其透過通量應在100—500L/（m2.h)為宜，實際中比它要小得多，一般為1—100L/（m2.h)。當超濾透過濃差通量低于1L/（m2.h)時，過程缺乏經(jīng)濟效益，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，因此必須相應采取一些措施來解決。

1、料液流速

提高料液流速對防止?jié)獠顦O化、提高設備處理能力有利。但增大壓力使工藝過程耗能增加，結果導致費用增大。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，可在液流通道上設湍流促進材料，或采用振動的膜支撐物，在流道上產(chǎn)生壓力波等方法，以改善流動狀態(tài)，控制濃差極化，從而保證超濾組件的正常運行。

2、操作壓力

超濾膜透過通量與操作壓力的關系決定于膜和邊界層的性質。在實際超濾過程中往往后者控制著超濾透過同量。在用滲透壓模型時，膜透過通量與壓力成正比，而用凝膠化模型時，膜透過通量與壓力無關。此時的透過通量稱為臨界透過通量。實際中超濾操作應在臨界透過通量附近進行，此時操作壓力約為0.5—0.6MPa,除了克服透過膜的阻力外，還要克服通過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、物理性質和生物穩(wěn)定性，應在膜設備和處理物質允許的最高溫度下進行操作，因為高溫可以減少料液的黏度，從而增加傳質效率，提高透過通量。溫度與擴散系數(shù)的關系，可以用下式表示：

μD/T=常數(shù)

由上式可見，溫度T愈高，黏度μ變小，而擴散系數(shù)D則變大。例如，酶最高溫度為25℃，電涂料為30℃，蛋白質為55℃，制奶工業(yè)為50—55℃，紡織工業(yè)脫漿廢水中回收PVA時為85℃。

4、操作時間

隨著超濾過程的進行，濃度極化在膜表面上形成了濃縮的凝膠層，使超濾透過通量下降。其透過通量隨時間的衰減情況，與膜組件的水力特性、料液的性質和膜的特性有關。當超濾運行一段時間后，就需要進行清洗，這段時間稱為一個運行周期，當然運行周期的變化還與清洗情況有關。

5、進料濃度

隨著超濾過程的進行，料液（主體液流）的濃度在增高，此時黏度變小，邊界層厚度擴大，這對超濾來說無論從技術上還是經(jīng)濟上都是不利的，因此對超濾過程主體液流的濃度應有一個限制，既最高允許濃度。

6、料液的預處理

為了提高膜的透過通量，保證超濾膜的正常穩(wěn)定運行，在超濾前需對料液進行預處理，雖然超濾的預處理過程不像反滲透過程那么嚴格，但這種預處理也是保證實現(xiàn)超濾過程正常運行的關鍵，通常采用的預處理方法有：（1）過濾；（2）化學絮凝；（3）PH調(diào)節(jié)；（4）消毒；（5）活性炭吸附；

上述預處理方法可以根據(jù)料液的性質和需要進行選用。

此外，經(jīng)超濾回收的水，在使用前還需進行再處理（稱為后處理，如電子工業(yè)用水）如脫除CO2、PH調(diào)節(jié)、過濾、消毒等。

二、膜的壽命

膜的壽命是根據(jù)生產(chǎn)廠提出的膜在正常使用條件下可以保證使用的最短時間，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60℃時，超濾膜可使用12-18個月。當然超過規(guī)定的條件時，會使膜的壽命縮短。

三、膜的清洗和消毒

膜必須進行定期清洗，以保持一定的膜透過通量，并延長膜的壽命。清洗方法一般根據(jù)膜的性質和處理料液的性質來確定。通常和反滲透相類似，即先以水力清洗，而后根據(jù)情況采用不同的化學洗滌劑進行清洗，例如對電涂材料可以選用含離子的增溶劑，對水溶性有機涂料可以用“橋鍵”型溶劑。食品工業(yè)中蛋白質沉淀可以用朊酶溶劑或磷酸鹽、硅酸鹽為基礎的堿性去垢劑。膜表面由無機鹽形成的沉淀可用EDTA之類的螯合劑或酸、堿加以溶解。對于不同的膜組件，可以選用不同的清洗方法，如管式組件可以用海綿球進行機械清洗，中空纖維式組件可以用反向沖洗等。對于食品工業(yè)用膜還需進行消毒處理（用NaOCL和H2O2等）。

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