超滤法

在对水施加一定的压力后，高分子物质胶体物质就由膜所阻止，而水和低分子物质透过滤膜的过程叫超滤。

一、超滤的基本原理

一般认为超滤是一种筛孔分离过程主要用来截留分子量高于500的物质。在静压差的作用下，原料液中溶剂和小分子的溶质粒子从高压的料液侧透过膜到低压侧，通常称为滤出液或透过液；而大分子的溶质粒子组分被膜所阻截，使它们在滤剩液（或称浓缩液）中浓度增大。按照这种分离机理，超滤膜具有选择性的主要原因是形成了具有一定大小和形状的孔，而聚合物质的化学性质对膜的分离特性影响不大。因此，可以用细孔模型表示超滤的传递过程。但也有人认为，除了膜孔结构外，膜表面的化学性质也是影响超滤分离的重要因素，并认为反渗透理论可以作为研究超滤的基础。

二、超滤膜

大多数超滤膜都是聚合物或共聚物的合成膜，主要有醋酸纤维超滤膜、聚讽类超滤膜和聚砚酰胺超滤膜。此外，聚丙烯脂也是一种很好的超滤膜材料。

超滤膜的性质：一般商品超滤膜的透过能力以纯水的透过速率表示，并标明测定条件。通常用分子量代表分子大小以表示超滤膜的截留特性，即膜的截留能力以切割分子量表示。切割分子量的定义和测定条件不很严格，一般用分子量差异不大的溶质在不易形成浓差极化的操作条件下测定脱除率，将表现脱除率为90～95%的溶质的分子量定义为切割分子量。另外，要求超滤膜能耐高温，pH适用范围要大，对有机溶剂具有化学稳定性，以及具有足够的机械强度。

三、超越设备和起滤工艺滤程

超滤膜组件的结构形式基本上类似于反渗透膜组件，也可以制成板框式、螺旋卷式、管式、中空纤维式等超滤膜组件，并且通常是由生产厂家将这些组件组装成配套设备供应市场。

超滤工艺流程可分为间歇操作、连续超滤过程和重过滤三种。间歇操作具有最大透过速率，效率高，但处理量小。连续超滤过程操作常在部分循环下进行，回路中循环量常比科液量大得多，主要用于大规模处理厂。重过滤常用于小分子和大分子的分离。

四、超过滤技术在废水处理中的应用

在废水处理中，超滤技术可以用来去除废水中的淀粉、蛋白质、树胶、油漆等有机物，以及粘土、微生物等；此外，超滤还可用于污泥脱水，以及用来代替澄清池等。

1、电泳漆废水的处理汽车、家具等金属制品在用电泳法将涂料沉淀到金属表面上后，要用水将制品上的多余涂料冲洗掉，这种清洗水一般含l～2%的涂料。用超滤法处理这种清洗水，涂料可以回收利用，滤液可循环用于清洗。所用的超滤设备大部分为醋酸纤维管状膜超滤器，膜的平均寿命超过两年。

超滤还可以用来净化电泳漆的槽液，使其中的无机盐从膜中透过；把溶料截留下来，因而废料得到净化，返回电泳槽重新使用。我国某汽车厂采用超滤处理电泳漆废水和净化电泳漆槽液的工艺，每日节约去离子水150m³，又回收了电泳漆，设备投资费在2年内全部回收。

2、含油废水的处理在机械加工中，排放出的合乳化油废水水量虽不大，但含油浓度很高，可达10000～125000mg/L，可以采用超滤或反渗透与超滤联合工艺进行处理。钢铁延压清洗废水中含0.2～1.0%的油，油粒直径0.1～l/4m，用超滤分离处理，得到的浓缩液含油5～10%，可直接用于金属切割，过滤水重新用作延压消洗水。

3、超滤技术还可用于纸浆和造纸废水、洗毛废水、还原染料废水、聚乙烯退浆废水、食品工业废水以及高层建筑物的生活污水处理，既可回收各种有用物质，也可以使处理后的水回用于生产或生活。

超滤和反渗透的异同：

超滤处理的对象是高分子物质胶体性质的分子态物质。反渗透处理的对象是离子态化合物。