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超濾設備在水處理應用中的工藝過程，超濾膜的滲透能力隨溫度的升高而增加，一般水溶液的粘度隨溫度下降，減小了流動阻力，提高了滲透率。施工時應考慮現場供液的實際溫度。

預處理超濾法在水處理和其它工業領域的凈化、濃縮、分離等過程中均可作為工藝過程的預處理或深度處理。水處理工藝中常用的深度凈化方法是一種常用方法。針對中空纖維超濾膜的特點，有一定的預處理要求。由于水中的懸浮物、膠體、微生物和其它雜質附著在膜表面，造成膜污染。因為超濾水通量較大，在膜表面被截留的雜質濃度迅速增加，就產生了所謂的濃度極化，更嚴重的是有些非常細小的顆粒會進入膜孔而堵塞水通道。此外，水中微生物和產生代謝產物的粘性物質也會粘附在膜表面。這一切都會導致膜的透水性降低和分離性能的變化。超濾水的供水溫度、 pH值及濃度均有一定的要求。所以超濾供水必須進行適當的預處理，調節水質，滿足供水要求條件，延長其使用壽命，降低水處理成本。

1、殺死微生物(細菌、海藻)

水中有微生物時，在進入前處理系統后，一部分被截留的微生物會附著在前處理系統，如多介質過濾器的介質表面。生長和繁殖的同時，超濾膜的表面也會造成微孔的完全阻塞，甚至造成中空纖維內腔的完全堵塞。中空纖維超濾膜微生物的存在對其危害十 分嚴重。要注意去除水中細菌和藻類等微生物。廢水處理工程中常加入氧化劑如 NaClO、O3，一般為1~5 mg/l。另外，還可以使用紫外線殺菌。對中空纖維超濾膜組件進行實驗室消毒，可循環使用過氧化氫(H2O2)或高錳酸鉀水溶液30~60 min。殺死微生物只能殺死微生物，但是不能從水中去除微生物，僅 僅阻止了微生物的生長。

2、降低進水渾濁度

水體中存在懸浮物、膠體、微生物和其它雜質時，水就會出現一種混濁現象，這種混濁現象與雜質的多少、大小和形狀有關，而對透過光線產生阻礙作用。通常用濕度來表示混濁程度，并規定1 mg/LSiO2產生的濁度為1度，度數越大，說明含雜量越多。對于不同地區的供水濁度有不同的要求，例如，對于一般生活用水，濁度不超過5度。因為濁度的測量是通過原始水中的光來測量被水中微粒反射的光量、顏色、不透明性，其大小、數量和形狀都會影響測定，濁度與懸浮物之間的關系是隨機的。對小于一些微米的顆粒，不會表現為濁度。

膜處理中，精密微結構、截留分子級甚至離子級顆粒，用濁度來反映水質顯然是不準 確的。對原水污染趨勢進行了 SDI值檢驗。

SDI值主要用于測定水中膠體、懸浮物等微粒的數量，是表征系統進水水質的重要指標。在0.21 MPa恒定水流壓下，測定孔徑為0.45μ m微孔濾膜的 SDI值，首先記錄濾過500 ml水樣所需的時間t0，然后在相同條件下繼續通水15 min，再次記錄濾過500 ml水樣所需的時間t15，然后在相同條件下繼續通水15 min。

水體中 SDI值大致反映出膠體污染程度。經預處理后井水的 SDI值大于5, SDI極限值為6.66……，即需要進行預處理。

超濾膜處理后的 SDI值降低效果最好，超濾處理后的 SDI=0，但當 SDI過大時，尤其是較大顆粒會對中空纖維超濾膜造成嚴重污染，在超濾過程中，必須進行預處理，即用石英砂、活性炭或裝有多種濾料的過濾器過濾，至于用哪種處理工藝還沒有固定的模式，這是由于供水來源不同，預處理方法也不相同。

比如，將5~10微米精密過濾器(如蜂房式、熔噴式、 PE燒結管等)用于低濁度的自來水或地下水，一般可降至5微米左右。過濾前還要投加絮凝劑并放置兩層或多層介質過濾器過濾，一般情況下，過濾速度不超過10 m/h,7~8 m/h為宜，濾速越慢，過濾水質越好。

3、懸浮物和膠體物質的去除

對顆粒尺寸大于5微米的雜質，可選擇過濾精度為5微米的過濾器，但對于0.3~5微米的微粒和膠體，采用上述常規過濾技術難以去除。盡管超濾可以完全去除這些微粒和膠體，但對中空纖維超濾膜的危害卻非常嚴重。膠體微粒尤其帶有電荷，是物質分子與離子的聚合體，因此能在水中穩定地存在，主要是同性電荷的膠粒相互排斥的結果。在水中加入與膠體粒子相反的電性的荷電物質(絮凝劑)，以破壞膠體微粒的穩定性，使帶荷電的膠體微粒中和成電中性，從而使分散的膠粒凝聚成大的塊狀，再利用過濾或沉淀便比較容易去除。一般用于無機電解液，如硫酸鋁、聚氯化鋁、硫酸亞鐵、氯化鐵等。主要有聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚乙烯亞胺等有機絮凝劑。因為有機絮凝劑大分子聚合物通過中和膠粒表面電荷形成氫鍵，在短時間內完成了凝聚沉降，因此，近年來高分子絮凝劑有取代無機絮凝劑的發展趨勢。

同時加入助凝劑，如 PH調節劑石灰、碳酸鈉、氧化劑氯和漂白劑、增強劑水下板、吸附劑聚丙烯酰胺等助凝劑，以改善混凝效果。

混凝劑常配制成水溶液，加入計量泵后，也可用裝在供水管道上的噴射器直接將絮凝劑加入水處理系統中。

4、去除可溶性有機物

絮凝沉淀、多介質過濾、超濾等都不能完全去除可溶性有機物。現在多采用氧化或吸附的方法。

(1)氯(NaClO)或次氯酸鈉(NaClO)氧化較好地去除可溶性有機物；此外，臭氧(O3)和高錳酸鉀(KMnO4)也是較好的氧化劑，但成本略高。

(2)吸附法利用活性炭或大孔吸附樹脂可有效去除可溶性有機物。但是對難于吸附的醇、酚等仍需用氧化法處理。

5、供水水質調節

溫度的高低直接影響到超濾膜的透水性，超濾膜組件標定的透水率通常是用純水在25℃下測試的，超濾膜透水率與溫度成正比，溫度系數約為0.02/1℃，即溫度每升高1℃，透水速率約相應增加2.0%。所以當供水溫度較低時(如<5℃)，可采取一定的升溫措施，使之在高溫下運轉，以提高工作效率。但是，過高的溫度同樣不利于膜，會引起膜性能的改變，對此，可以通過冷卻措施，降低供水溫度。

6、水的 pH值調節

由不同材料制備的超濾膜對 pH值的適應范圍不同，如 PH=4~6、 PAN和 PVDF等膜， PH=2~12可調，如果進水超過了使用范圍，需要對 PH調節劑進行調整，目前常用 PH調節劑有酸(HCl和H2SO4)等。

在預處理水質調節過程中，由于無機鹽可穿過超濾膜，且沒有無機鹽的濃度極化和結垢問題，故一般不考慮其對膜的影響，而重點是防止膠質層產生、膜污染和堵塞等問題。