1、浅谈超滤的应用研究进展摘 要：超滤膜， 是一种孔径 规格一致，额定孔径范 围为 0.001-0.02 微米的微孔过滤膜。在膜的一侧 施以适当压 力，就能筛出小 于孔径的溶 质分子，以分离分子 量大于 500 道尔顿(原子质量单 位） 、粒径大于 220 纳米的 颗粒。本文将就超 滤膜的制备 （着重介绍相 转化法制备 PVDF 超 滤膜） 、应用、膜污染控制 、发展前景等 方面进行简 要的研究。1、引言超滤膜技术 是一种把溶 液滤过分离 和浓缩的膜 透过分离技 术，属于微透过 和略透过。超滤膜不仅 可以滤过颗 粒物质及胶 体物质，也对两虫藻 类细菌病毒 和水生物起 到滤过作用 ，这样达到溶 液的
2、净化分 离与浓缩的 目的与传统 工艺相比，超滤膜技术 在处理污水 方面具有损 耗低使用压 力低分离效 率高滤过量 大可回收再 利用的优点 ，所以可以广 泛用于净化 饮用水回收 生活污水回 收含油废水 回收纸浆废 水，海水淡化等 。超滤膜分离 的基本原理 为以膜两侧 的压力差为驱动力 ，以超滤膜为 过滤介质，在一定的压 力下，当原液流过 膜表面时，超滤膜表面 密布的许多 细小的微孔 只允许水及 小分子物质 通过而成为 透过液，而原液中体 积大于膜表 面微孔径的 物质则被截 留在膜的进 液侧，成为浓缩液 ，因而实现对 原液的净化 、分离和浓缩 的目的。每米长的超 滤膜丝管壁 上约有 60亿个 0.
3、01 微米的 微孔，其孔径只允 许水分子、水中的有益 矿物质和微 量元素通过 ，而最小细菌 的体积都在 0.02 微米以 上，因此细菌以 及比细菌体 积大得多的 胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机 物等都能被 超滤膜截留 下来，从而实现了 净化过程。其基本特点 有：有效去除水 中杂质，滤过的水质 远远好过传 统滤过水；避免大量化 学制剂的使 用，也减少了再 次污染；滤过系统属 自动化设施 ，操作简单，设备简易，安全性能高 ；超滤膜技术 有耐酸耐碱 耐水解的化 学性能，其稳定性决 定它适合各 种领域，能在较宽的PH 范围内 使用，可以在强酸 和强碱和各 种有机溶剂 条件下使用 像处理工业 废水
4、；超滤膜技术 具有耐高温 的特点，可达 140，所以可以用 高温蒸汽和 环氧乙烷杀 菌消毒超滤膜技术 过滤精细，可去除水中 99.99%的胶体细菌 悬浮物等有 害物质；超滤膜技术 价格低廉，与传统的水 处理系统费 用相当，污水经处理 后，又重新利用 ，从而节省了 成本。2、超滤膜的制 备方法2.1 浸渍凝胶 法的基本原 理和工艺浸渍凝胶法 的基本原理 是将非溶剂 加入到聚合 物溶液中，使聚合物溶 液体系产生 相分离，聚合物产生 凝胶化而从 非溶剂中沉 淀析出。其过程一般 是将聚合物 溶液膜浸入 非溶剂凝固 浴中。聚合物凝胶 成膜过程是 通过动力学 的双扩散过 程和热力学 的液-液分相过程 完成
5、的。动力学的双 向扩散是在 聚合物溶液 膜和凝固浴 中的非溶剂 之间进行。热力学的液 -液分相包括 瞬时液-液分相和延 时液 -液分相。正是由于不 同的分相速 度，才使形成的 聚合物膜具 有不同结构 形态和性能 。经瞬时液-液分相制得 微孔膜，经延时液- 液分相制得 致密膜。采用浸渍凝 胶法制备聚 合物膜，要遵循三个 基本原则：一是聚合物 能够很好的 溶于一种良性溶剂中，制得高浓度 的聚合物溶 液；二是聚合物 的非溶剂，能够与良性 溶剂混溶；三是溶剂、非溶剂和聚 合物三者之 间不发生化 学反应。采用浸渍凝 胶法制备微 孔膜，铸膜液中聚 合物浓度在 10%40%之间。聚合物浓度 太低制得的 成品
6、膜强度 差，但浓度过高 的聚合物，由于其溶解 状态不佳，会使铸膜液 不均匀。浸渍凝胶相 转化法制备 超滤膜的工 艺流程如下 ：聚合物+溶剂+添加剂 铸膜液 静置脱泡 初生态膜 溶剂蒸发凝胶浴脱溶 剂 非对称超滤 膜。2.2 平板超滤 膜的制备方 法平板膜主要 用于板框式 和卷式膜组 件，平板膜制备 的装置流程 如图 1 所示。聚合物溶液 倒在支撑物 上，用刮刀刮成 厚度 50-500m的薄膜，将薄膜浸入 装有非溶剂 的凝胶浴中 ，从而实现溶 剂与非溶剂 的交换，使聚合物沉 淀成膜。醇类、水或两者的 混合液是常 用的非溶剂 。由于溶剂/非溶剂的选 择对膜结构 有着非常重 要的影响，所以非溶剂 的
7、选择要根 据所制成品 膜的结构而 定。决定膜的基 本性能的制 膜条件包括 聚合物浓度 、蒸发时间、湿度、温度和刮膜 液的组成。聚合物沉淀 析出得到的 膜可直接使 用，但多数需要 经过几道后 处理工序后 才可使用。平板膜的制 备工艺简单 易于操作，在实验室研 究用膜多为 平板膜，对于面积小 于1000cm2 膜，一般采用手 工或半自动 方法在玻璃 板上刮膜。图 1 平板膜制备示意图2.3 管式膜的制备直径5mm 的聚合物管式膜不是自撑式的，需要一种管状支撑材料，如无纺聚酯或多孔碳管，将聚合物溶液刮涂在支撑管上。管式膜分两种：内压式和外压式。常用的管式膜是内压式的。内压管式膜的制备工艺如图 2 所
8、示。内压式管式膜即把分离膜刮制在支撑管的内侧。聚合物溶液沿管内孔进入支撑管，在重力或机械力作用下支撑管垂直向下运动，刮膜锤在其内壁上刮上一层薄膜，然后将此管浸入凝胶浴中，所涂的聚合物溶液会发生凝胶沉淀而形成管式膜。图 2 内压式超滤管式膜制备图2.4 相转化法制备 PVDF 超滤膜相转化法是制备 PVDF 超滤膜使用最多的方法，因此疏水性较强，这使其成为气体吸附、脱附及膜蒸馏等非水体系分离过程的理想用膜。相转化法是一种以某种控制方式使聚合物从液态转变为固态的过程，这种固化过程通常是由一个均相液态转变为两个液态(液液分层) 而引发的。在分层达到一定程度时，其中一个液相( 聚合物用量高的相)固化，
9、结果形成了固体本体。通过控制相转化的初始阶段，可以控制膜的形态，即是多孔的还是无孔的 影响超滤膜孔结构和性能的因素: 聚合物用量溶剂的选择 添加剂的种类和用量及凝固浴的组成与温度等。2.4.1 聚合物用量聚合物用量是相转化法制备 PVDF 超滤膜过程中影响膜结构和性能的重要因素，该方法制备超滤膜的膜孔结构受到铸膜液体系的热力学性质及成膜过程中溶剂与非溶剂的相互扩散情况控制 铸膜液中聚合物用量一般控制在 10%25%( 质量分数) ，低于此范围不易成膜，高于此范围聚合物将无法充分溶解 在此范围内时随着铸膜液中 PVDF 用量的提高，铸膜液的热力学性质变得越来越不稳定，从而加快了其浸入凝固浴时表面
10、的凝胶速度，使膜表面变得厚且致密 高的聚合物用量可降低初始分相点处溶剂用量，抑制亚层中稀相核的生长和聚并，减少大空腔孔结构而海绵状孔得到发展。2.4.2 溶剂的影响在相转化法制备聚合物膜过程中，溶剂的性质直接影响着膜的结构和性能，溶剂的选择是制备理想滤膜的关键因素之一 PVDF 可溶于 N，N 二甲基甲酰胺( DMF) 磷酸三乙酯( TEP) N，N二甲基乙酰胺( DMAc) 二甲基亚砜( DMSO) 等强极性溶剂中研究表明，制膜所用的溶剂不同，膜孔结构和膜性能也不同。CAO 等研究发现，以不同溶剂制备的超滤膜孔径大小顺序为 NMPDMAcTEP ACE，这些溶剂与非溶剂超临界 CO2 的相互
11、作用参数一致。当以 DMSO DMAc 为溶剂时体系亚层发生瞬时液液分相，生成了以大孔结构为主的亚层，膜厚度 孔隙率和气通量均较高；以 DMF 为溶剂时体系亚层发生延时液液分相，亚层结构以蜂窝状孔为主，膜厚度 孔隙率和气通量较低。2.4.3 添加剂的影响相转化法制备 PVDF超滤膜过程中成孔添加剂对 PVDF 在溶剂中的溶解度铸膜液黏度膜孔径大小及膜孔结构等均有影响 聚乙烯基吡咯烷酮( PVP)聚乙二醇( PEG) 无水氯化锂( LiCl) 等为该过程的常用添加 剂。研究结果表明，PEG 的加入促进了 SiO2 在 PVDF 体系中的分散，增加了界面微孔数量，使膜在保持较高截留率的情形下，水通
12、量得到了一定程度的提高，SEM 断面照片显示加入 PEG 后膜中大孔数量增多，而且孔壁上细小微孔数量也增多。Pei 等发现随着铸膜液中 LiCl 用量的增加，PVDF 膜的接触角明显降低，膜对水蒸气的吸附能力随之增加，当 LiCl 质量分数低于 2.5%时，水蒸气在膜中的总传质系数略有增加，当高于此值时总传质系数明显增加，而水蒸气在膜中的渗透速率随 LiCl 用量的增加而增加，因此 LiCl 的加入可显著提高 PVDF 膜的亲水性。2.4.4 凝固浴组成及温度的影响凝固浴的组成及温度对PVDF 超滤膜的孔结构也有较大影响 相转化法制备 PVDF超滤膜一般选择水或水与溶剂的混合溶液作为凝固浴向凝
13、固浴中添加溶剂可抑制膜亚层大孔结构的生长，而升高凝固浴温度对不同铸膜液体系的影响不同。凝固浴为液氮时孔结构非常致密，而水为凝固浴时膜表面孔数量较少但尺寸较大，靠近外层的指状孔延长，孔结构变疏松，升高凝固浴温度能增大水通量但会使截留率降低，较高的凝固浴温度有利于 PVDF结晶和拉伸强度的提高。3、超滤膜的应用3.1 在环境工程水处理中的应用3.1.1 饮用水净化现在，我国的水污染日益严重，甚至出现了新的水质问题，如新的病原微生物（贾第虫隐孢子虫水蚤，红虫等）和水藻泛滥问题所以把超滤膜技术用在饮用水净化时，就可以有效除去水中的病原微生物和水藻，甚至对水中的病原微生物水中杂质有机物微量元素等都有滤过
14、作用，这样一来就能满足人们对水质的需求在中试实验中，用混凝沉淀的方法，通过浸没式超滤膜处理的东江水;其中的病原微生物杂质有机物微量元素重金属等在多重膜的阻碍下，其含量酌减，最后得到优质的饮用水。在中试实验中，用混凝沉淀的方法，通过浸没式超滤膜处理的东江水;其中的病原微生物杂质有机物微量元素重金属等在多重膜的阻碍下，其含量酌减，最后得到优质的饮用水。3.1.2 造纸废水的处理在造纸废水应用超超滤膜技术，能把其中的成分浓缩和回收，处理过的水又可以在工艺上使用 造纸废水膜分离技术主要研究：回收副产生品，让木素综合利用起来；把造纸剩下的浆液浓缩起来；把制浆废液中的漂白粉等有害物质去除。3.1.3 含油
15、废水的处理含油废水有三种状态：飘浮在上面的浮油混合在里面的散油含乳化剂的油浮油和分散油比较容易处理，用机械的方法把油水分离凝聚沉淀活性炭吸附等技术处理后，从而使油分降到最低但乳化油中含有表面活性剂和起有机物，油分是以微米大小的离子存在水中的，重力分离和粗粒化法都起不了作用，而采用超滤膜技术，使水和低分子有机物透过膜，除油的同时去除 COD（废水中能被强氧化剂氧化的物质）及 BOD（生化需氧量） ，从而实现油水分离。对于油田中的废水可选择排放前用先进的高效衡压浅层气浮技术和中空纤维膜分离技术进行分离：把操作压加到 0.1MPa 污水温度 40时，滤过膜的透水可达 60120L/(m2h)，这时滤
16、过的含油污水杂质量为 0.32mg/L，杂质的直径为 0.82 m，完全达到了特低渗透油田回注水的水质标准。3.1.4 城市污水回用城市污水也是重要的水来源，国外的人早已将超滤膜滤水法应用于城市污水回收利用，我国的水污染日渐严重，把超滤膜技术用于城市污水回收利用，正引起了人们的关注 同时用 CASS 和超滤膜技术处理生活污水，水力作用时间 12h，COD Cr（重铬酸盐指数）浓度在 215677mg/L 之间时，该组合工艺滤水量 COD Cr（重铬酸盐指数）的稳定在 30mg/L 左右；当 NH3-N（废水中氨氮含量指标）浓度为 22.241.2mg/L 时，滤过水中 NH3-N（废水中氨氮含
17、量指标）最低可达 0.2mg/L，滤过率达到90%以上，滤过水 pH值在 7.267.89 之间，滤过水浊度小于 0.5，出滤过水水质符合回用水标准，可直接回用。3.2 食品中的应用3.2.1 发酵产品膜分离技术在酒业中主要应用在发酵液的分离提纯，超滤、反渗透等可以应用于酒的澄清，提高效率、节省成本，是提高酒品质的首选方法。使用渗透蒸馏脱醇葡萄酒的方法，其中的乙醇和其他芳香化合物有大规模迁移的现象，导致了在这个过程中，香气成分有所缺失，然而，当采用膜过滤处理将原样酒品的乙醇减少 2% 时则没有检测到任何香气的缺失。目前，反渗透和纳滤是降低酒精度的最有前途的工艺生产方式，它们可以在低温中操作、保
18、持酒的芳香性。可以将二者结合来降低白酒的酒精体积分数，由于酒的发酵过程复杂，产物多样，当酒中引起排斥的化合物很多时，对酒中特征香气成分进行渗透和纳滤，最终酒精体积分数降低，而特征香气成分化合物被截留 。3.2.2 饮料膜分离技术在饮料工业方面的应用主要在对于各种饮料的澄清，例如对于蜂蜜饮料的澄清的研究，周家春研究发现，对于果汁的澄清，常使用超滤方法，生产苹果汁时，超滤后的果汁得率能达到 9 6 %9 8 %，并且超滤时间很短，操作简便易行，使用超滤还可以除去果汁里的细菌、霉菌等，延长果汁的货架寿命(长达两年) 。除此之外，还发现在蒸发浓缩果汁过程中，原果汁所含的有效物质几乎会被全部破坏。但当在
19、 10MPa 的压力下使用反渗透设备来处理柑橘汁和苹果汁时，可溶性固形物损失率小于 1 %，其有效物质如芳香物、维生素等能很好保存。佛手汁富含大量黄酮、多酚等抗氧化物质，Conidi 等筛选适宜的膜保留这些功效成分，他们首先通过对原先佛手汁使用超滤方式进行初步澄清，除去悬浮固体；之后再选用不同的超滤和纳滤技术截留一定分子质量的黄酮、多酚类物质以及糖、有机酸等营养物质，最终得出，效果最好的是截留分子质量为 450D 的纳滤膜。3.2.3 乳制品乳制品生产中需要脱盐，脱盐是通过超级渗析滤膜将物料中的盐分脱去的过程。Christensen 等将增加干物质的乳清蛋白集中起来，使用聚丙烯膜管，以 34
20、%的总固体量直接接触膜蒸馏方法，来提高产品质量，在比较温和的温度( 557 0) 条件下蒸发，以减少乳清蛋白的部分变性。最终，他们得出结论，在通量增高的前提下，直接接触式膜蒸馏的工业应用的可能性增大了。Rice 等研究使用纳滤膜来抑制乳制品盐的实验中得知，在装有垫片和间隔 0.787mm 的通道中提供总饲料水深 0.838mm 的细胞，然后使用科赫的TFC - SR4 膜，利用分子质量为 150 200D 和含 40%55%氯的排斥反应来提高聚酰胺薄膜复合膜截留乳制品中盐的效果。3.2.4 茶叶制品在我国，多种膜分离技术如微滤膜、超滤膜、纳滤膜及集成膜等广泛用于茶叶制品的精深加工。周天山等在0
21、.2MP a、不同温度条件下，用 0.8、0.5、0.2、0.1m 四种不同孔径的陶瓷膜过滤茶汤，发现只有 0.1m 孔径的膜在 10条件下得到的速溶茶冷溶性最好。孙艳娟等在综合利用超滤技术、反渗透技术和冷冻干燥技术的前提条件下制备速溶茶，在这几种技术中，超滤膜对茶浸提液进行分离和除杂，反渗透膜对滤液进行浓缩超滤，最后经冷冻干燥得到速溶的茶粉。在此过程中，超滤膜的平均通量为 47.4L/(hm2) ，反渗透膜的平均通量是1.65L/(hm2)，其截留率达到 89.26%。 刘军海在分离茶叶酶解提取液中的大分子多糖和小分子多酚等活性物质实验中发现，用截留分子质量为 30000D 的超滤膜可以实现
22、多糖含量达 34. 3%，含糖量为 52 %。3.4 超滤在药学分析测定中的应用3.4.1 超滤在微粒分散给药系统中的应用超滤法测定微粒制剂的包封率：包封率是脂质体#纳米粒#微乳等微粒分散给药系统的重要质量评价指标。包封率的测定原理比较简单，关键是采用合适的方法将含药制剂与游离药物分离。Teshima 等将强的松龙合成为亲脂性更好的棕榈酰强的松龙，利用不同类型磷脂制备的脂质体包封 2 种 PLS，采用凝胶过滤法和超滤法测定脂质 体的包封率，结果表明: 超滤法测定各脂质体包封率均在 80%以上，凝胶过滤法测定脂质体包封率时，PLS 脂质体的包封率比超滤法测定结果明显降低，而 Pal-PLS 脂质
23、体的包封率 与超滤法测定结果比较没有明显的差别，研究者分析其原因为凝胶过滤法测定脂质体包封率时需要缓冲溶液洗脱，会使部分脂质体中的 PLS 泄露，导致包封率降低。Pal-PLS 的亲脂性好，稳定存在于脂质体脂质双分子层中，洗脱也不会导致其泄露$所以若是测定亲脂性稍差药物的脂质体包封率时最好采用超滤法，可以避免试验结果出现误差。超滤法测定微粒制剂体外释放度：对于脂质体等新型微粒分散给药系统，体外释放试验是验证其释药特性的重要评价过程。在模拟符合体内生理条件的释放介质中，制剂的体外释放特性与其体内释药行为有很好的相关性，常用的测定微粒制剂体外释放的方法有超滤法、透析法、超速离心法等。在研究纳米制剂
24、的体外释放度时，释放介质的量要求超过药物全部溶解时所需要介质量的 3 倍以上 ( 即漏槽条件 ) 。研究者通常都会选用透析法，因为透析法可以很好地满足漏槽条件，同时可以模拟口服药物制剂在胃肠道中从制剂中释放出来后即被吸收的动态过程，促进药物特别是难溶性药物向溶解、吸收方向进行，对于口服制剂是比较好的选择。但是当考察注射剂在血浆中的释放行为时，研究者通常将制剂与血浆混合后，置于透析袋中，在满足漏槽条件的释放介质( 通常为缓冲溶液) 中或是将血浆作为透析外液进行实验考察释药百分率。3.4.2 超滤在药物分析中的应用药物分析过程中活性物质的含量测定是非常重要的，很多小分子活性物质由于与大分子物质结合
25、或共存，其分离检测存在难度$药物制剂分析过程中，通常采用有机溶剂萃取技术或加入沉淀剂等方法将待测药物从药物基质中分离出来，存在烦琐、费时、资源浪费、提取或沉淀不完全等缺点，对于分析结果的准确性和重现性造成很大影响；分离测定生物样品中活性物质含量时，传统的溶剂萃取和除蛋白过程会破坏待分析物质在样品基质中的存在状态，严重影响结果的准确性。超滤技术可以很好地将小分子活性物质与大分子杂质分离，与传统方法相比，简化了有机溶剂提取或是加入沉淀剂等烦琐、费时的步骤，减少了分析成本，同时分离操作无相变过程，防止沉淀吸附。在对游离药物浓度进行分析时，避免沉淀试剂在沉淀过程中对样品的稀释以及有机溶剂对药物结合状态
26、的破坏。3.4.3 超滤在中药研究中的应用中药的化学成分非常复杂，一般胶体和纤维素等非药用成分或活性较差成分均具有较高的平均相对分子质量，而药用活性物质平均相对分子质量一般较小。提取植物中有效成分是中药研究中最为重要的环节，水提醇沉#醇提水沉等传统除杂工艺导致药用活性成分损失非常明显，近年来超滤技术在中药研究中应用越来越广泛。3.4.4 超滤在高分子分离纯化中的应用在高分子合成过程中，利用超滤膜不同截留分子量的机械筛分原理，为高分子提供一种新的分离提纯方法，保证得到纯度更高的高分子产品。近几年在脂质体药物递送系统的研究中，采用可断裂PEG 脂质衍生物修饰脂质体得到国内外学者的关注。超滤法结合一
27、定的含量测定方法，可以分离测定可断裂 PEG 脂质修饰脂质体或囊泡后在不同条件下 PEG的脱落量，这无疑是至关重要的。3.4.5 超滤测定表面活性剂的临界胶束浓度临界胶束浓度 ( critical micelle concentration CMC) 是表面活性剂的重要参数，表面活性剂在 CMC 附近时，其溶液的各种物理性质，如溶液的表 面张力、溶液焓、光散射强度等发生明显改变。CMC 的测定方法有电导法、分光光度法 、溶解度法、光散射法、荧光探针法、表面张力法、粘度法、超滤法等。不同理化性质对表面活性剂总浓度变化的响应范围和灵敏度不同，导致用不同方法测得的CMC 值也各有不同。一般认为 CM
28、C 是表面活性剂的一个浓度区间，由各种方法测得的 CMC 值只要处于同一量级 ，绝对值相近即可以接受。4、超滤膜的膜污染及其控制4.1 超滤膜污染膜通量为单位膜面积上过滤水的流量。超滤膜污染则表现为过滤时膜通量下降，膜阻力增加的现象。4.1.1 膜污染分类膜污染通常可分为两类： （1）可逆膜污染。即通过气洗、水洗等物理方法处理后能恢复的膜污染。 （2）不可逆膜污染。即无法通过物理方法恢复，必须借助化学清洗途径恢复的膜污染。4.1.2 膜污染形成的机理膜污染形成的机理可分为四种： （1）浓差极化的阻碍作用； （2）滤饼层的形成； （3）膜内吸附； （4）膜孔堵塞。 其中膜内吸附被认为是造成膜污染
29、的最关键因素。由于超滤膜的物理结构与化学性质不同，膜与溶剂、溶质三者的相互作用不同，产生膜内吸附的机理也会相应表现为范德华力、静电作用、疏水性、氢键等不同的形式。4.2 超滤膜污染的技术防治4.2.1 完善膜前预处理 由于科技发展水平的限制，当前还无法将膜的污染形式与污染物的受力情况建立量化联系，但若能通过膜前预处理技术最大限度地消除污染物，特别是亲水性有机物，将会很大程度地降低超滤膜的污染程度。4.2.2 优化膜结构 对膜结构的优化，主要是通过控制孔径和孔隙率来控制膜通量，以达到更好的防止膜污染的效果。膜纯水通量随孔径增大而变大，则膜表面和膜孔内在单位时间积聚的污染物就越多；对孔径相近的膜，
30、水通量则与孔隙率有直接关系。通常情况下，污染速率会随膜通量的增大而加快，同时能耗和清洁成本也会上升，所以超滤膜工艺中膜通量并非越大越好。长期运行跨膜压差也不会增大的通量，此时膜污染极轻。若能在此通量下运行，则可极大减少清洁成本，增加经济效益。4.2.3 改善操作流程 （1）控制过滤周期 过滤周期的延长会加快膜比通量的下降从而加重膜的污染，应与产水率和运行成本等因素综合考虑后选择最优的过滤周期。 （2）调整过滤方式 调整过滤方式后，能在防止膜污染的同时带来更大的经济效益。 （3）合理利用电场 电场的存在可对原水中的污染物发挥电泳迁移、凝聚、电解及气浮等机理的综合作用，对膜污染有明显的减缓。但考虑
31、到当前电仍为一种相对昂贵的资源，故应合理利用，追求整体效益最大化。 （4）调整二氧化氯投加点 在缓解膜污染方面，二氧化氯投加点靠前效果更好，因为二氧化氯会强化混凝预处理的效果，同时更长的接触时间也会加强其对大分子有机物的氧化降解作用。4.2.4 注重膜清洗 在长时间运行条件下超滤膜总会受到不同程度的污染，此时合理有效的清洗方式即为恢复受污染膜的通量的重要途径。 在物理清洗中，气水合洗比单独的气、水洗方式渗透率恢复系数高且省水。虽然化学清洗在恢复膜通量方面效果较好，但常规化学清洗存在一定缺点，如运行中断、耗时较长、操作复杂等。随着科技的发展，在线化学清洗出现。在线化学清洗是一种在反冲洗操作过程中
32、添加低浓度药剂反洗循环、浸泡等操作后，强化在线水力清洗效果同时控制膜污染的工艺。超滤膜系统跨膜压差的增长速率在引入在线化学清洗工艺后变慢；药业反洗循环方式下系统跨膜压差的回复率相对较高。 5、超滤膜展望超滤膜在传统的分离领域如纯水制备以及食品、发酵等行业中已经得到了广泛的应用。近 10 多年来, 超滤膜在环境工程中的应用研究是研究的热点之一, 主要为各种工业过程的污水处理。如:含油污水, 造纸废水，重金属离子废水38-39等。采用超滤膜处理污水具有能耗低、分离效率高、出水水质好、操作维护方便以及可资源回收等特点，成为取代传统的污水处理工艺的优选技术。膜污染是超滤膜在实际应用中一个主要的障碍，具
33、有高耐污染性能超滤膜的开发和应用是目前研究和开发的热点。通过选择合适的膜材料及成膜工艺或者对现有的膜进行适当的改性，使得所制备的膜具有更好的耐污染性能, 从而降低超滤膜在运行过程中的成本，促进膜分离技术在环境工程中更好地得到应用。参考文献1 李志国 , 臧新宇. 浅谈超滤膜技术在环境工程水处理中的应用J. 山东省济宁市环境保护科学研究所, 2013(23).2 孙鸿 . 纳米 TiO2+Al2O3/PVDF 超滤膜的制备及应用研究D. 东北石油大学博士研究生学位论文, 2013: 16-19.3 刘小芬. 相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)多孔膜的研究D. 杭州, 浙江大学, 2009.4 芦
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