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摘要：本文从理论和实践两个方面对污水回用系统中超滤膜污堵原因进行了深入的分析，对超滤膜污堵后的清洗方法进行了探讨和研究，针对超滤膜的清洗总结出了一套行之有效的方法，在生产中取得了良好的效果。
关键词：超滤膜;过滤原理;冲洗;效果
一、超滤膜分离技术
（一）超滤膜过滤原理
超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，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。
目前制造中空纤维超滤膜的主要材料有聚丙烯腈（PAN）、聚砜（PSF）、聚醚砜（PES）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氯乙烯（PVC）等。
（二）膜的亲水性和疏水性
膜的分离体系均为水相体系。亲水性的膜表面与水形成氢键，使之处于有序结构，当疏水溶质要接近膜表面，必须打破这种有序结构，显然不易进行，所以膜面不易被污染。而疏水膜表面上的水无氢键作用，疏水溶质接近膜表面是个增熵自发过程，则膜易被疏水溶质污染。膜的亲水性和疏水性可用表面接触角来量度，接触角小，表明其亲水性好。
（三）超滤膜的水通量
纯水通量：反映了超滤膜的透水性能，通常是指在25"C水温和0.1MPa水压下，单位时间内、单位膜面积所透过纯水的体积。（单位：升/小时.平方米.0.1MPa）
设计产水量：指单支超滤膜组件在标准的操作条件下的稳定产水量，通常由超滤膜厂商提供给工程公司进行超滤系统工程设计参考，设计产水量包括了进水水质、水温、操作压力、进出水流量、pH值、耐相关化学物质等各种因素对超滤膜水通量的影响。
二、超滤膜的过滤方式
超滤膜的过滤方式分内压式和外压式两种，炼化公司采用的是内压式，水经压力差驱动，沿径向由内向外渗透过中空纤维成为透过液，该过滤方式可以使用高压大流量的顺冲洗，使冲洗水流与膜孔成切向方向快速流过，从而可以将吸附在膜内孔表面上的污染物冲去，恢复膜的水通量。
三、超滤膜污染
（一）膜表面覆盖污染
覆盖污染大致分两层，上层为较大颗粒的松散层，紧贴于膜面上的是小粒径的细腻层，一般情况下松散层在水流剪切力的作用下可以冲洗掉，对膜的性能影响不大，而附于膜表面的细腻层使大量的膜孔被覆盖，而且该层内的微粒与其它杂质之间长时间的相互作用极易凝胶成滤饼，增加了透水阻力，是影响膜性能的主要因素。
（二）膜孔堵塞
在超滤过程中微细粒子塞入膜孔中，或者膜孔内因吸附胶体、微生物等杂质形成沉淀而使膜孔变小或者完全堵塞，形成膜孔堵塞，膜孔堵塞后一般是不可道过程。
（三）吸附性污染
有些膜材料带有极性基因，由于溶剂化作用使膜带有电荷，它与溶液中异性电荷的溶质相互吸引，而被吸附的溶质污染，形成膜表面吸附性污染。
四、污水回用超滤膜清洗方案的选择与实施
（一）清洗时机
超滤系统运行过程中，进水中的胶体颗粒、微生物和大分子有机物被载留在膜管内，这些污染物沉积在膜内表面，导致系统的产水量的下降和产水水质降低，当出现以下情况下便需要进行化学清洗，以便及时除去污染物，恢复膜性能。
※标准化产水量下降超过15%时;※标准化透膜压差达到0.15MPa;
※系统连续运行2-3个月以后。
以上标准比较条件取自系统经过最初的48小时运行时操作性能。日常操作时必须随时测量和记录膜组件的透膜压差，透膜压差是表征超滤膜污染程度的一个重要指标，新膜在25"C下运行时，透膜压差一般为0.01-0.035MPa，当污染物在膜表面不断积累时透膜压差随之升高。顺冲洗和反冲洗可降低透膜压差但不能100%的恢复，当透膜压差达到0.15MPa，必须对膜进行化学清洗，以恢复膜的产水量，透膜压差的计算方法：
P=（P1+P2）/2-P3
P一表示透膜压差;
P1-表示膜组件原液进口压力;
P2-表示膜组件浓缩液出口压力;P3-表示膜组件透过液出口压力。
（二）超滤膜化学清洗方案的选择
酸碱洗主要采取：低流量混合、循环、高流量清洗、排放酸碱洗液等步骤，但在清洗中需要注意清洗的水温（20-35"C之间）、PH值（酸洗小于2、碱洗大于12）、流量（150-250L/m".h，污染严重时可提高到300L/m".h）。1.化学清洗药剂配方
根据试验室配方筛选，确定污水回用化学清洗最佳配方如表1：
2.污水回用化学清洗方案
（1）酸洗
※配制清洗液，
※加热超滤水至20-35"C之间;
※加酸将PH值调至2;
※低流量混合及循环;
※高流量清洗：调节并稳定压力至0.15MPa，流量为150-250L/m2.h进行循环酸洗20-30分钟，高流量能够冲洗掉清洗下来的污染物，如果污染严重时也可将流量适当提高到300L/m2.h进行清洗;
※控制酸液的PH值小于2;
※排放酸洗液，用10-30C之间的超滤产水将系统彻底清洗干净;
（2）碱洗
※配制清洗液，
※加热超滤水至20-35"C之间;
※缓慢加入氢氧化钠将PH值调至12;※低流量混合及循环;
※控制碱液的PH值大于12;
※排放碱洗液，用10-30C之间的超滤产水将系统彻底清洗干凈;
五、结论
通过对超滤膜机理分析，结合超滤膜清洗实际，可以确认超滤膜化学清洗方案的选择合理，清洗配方针对性较强，能够满足实际生产要求，在实际生产中获得了很好的应用效果。
参考文献：
[1]邵刚编著.膜法水处理技术及工程实例[M].北京：化学工业出版社，2002.
[2]唐受印，戴友芝编.水处理工程师手册[M].北京：化学工业出版社，2000.
[3]周正立编著.反渗透水处理应用技术及膜水处理剂[M].北京：化学工业出版社，2005.