一、超濾進水水質(zhì)要求前處理：

在水處理及其他工業(yè)凈化、濃縮、分離過程中， 超濾，可以作為工藝過程的預處理，也可以作為工藝過程的深度處理。在廣泛應用的水處理設(shè)備中，常作為深度凈化的手段。根據(jù)中空纖維超濾膜的特性，有一定的供水前處理要求。因為水中的懸浮物、膠體、微生物和其他雜質(zhì)會附于膜表面，而使膜受到污染。尤其是超濾膜水通量比較大，被截留雜質(zhì)在膜表面上的濃度迅速增大產(chǎn)生所謂濃度極化現(xiàn)象，這些因素都會導致超濾膜透水率的下降以及分離性能的變化。同時對超濾供水溫度、PH值和濃度等也有一定限度的要求。因此對超濾供水必須進行適當?shù)念A處理和調(diào)整水質(zhì)，滿足供水要求條件，以延長超濾膜的使用壽命，降低水處理的費用。

1、微生物（細菌、藻類）的殺滅：

當水中含有微生物時，在進入前處理系統(tǒng)后，部分被截留微生物可能粘附在前處理系統(tǒng)。當粘附在超濾膜表面時生長繁殖，可能使微孔完全堵塞，甚至出現(xiàn)更嚴重的問題。因此原水中的細菌及藻類等微生物必須重視。在水處理工程中通常加入NaClO、O3等氧化劑，濃度一般為1～5mg/l。此外，紫外殺菌也可使用。在實驗室中對中空纖維超濾膜組件進行滅菌處理，可以用雙氧水（H2O2）或者高錳酸鉀水溶液循環(huán)處理30～60min。殺滅微生物處理僅可殺滅微生物，但并不能從水中去除微生物，僅僅防止了微生物的滋長。

2、降低進水混濁度：

當水中含有懸浮物、膠體、微生物和其他雜質(zhì)時，都會使水產(chǎn)生一定程度的混濁，該混濁物對透過光線會產(chǎn)生阻礙作用，這種光學效應與雜質(zhì)的多少，大小及形狀有關(guān)系。衡量水的混濁度一般以蝕度表示，并規(guī)定1mg/lSiO2所產(chǎn)生的濁度為1度，度數(shù)越大，說明含雜量越多。在不同領(lǐng)域?qū)┧疂岫扔胁煌囊螅钣盟臐岫炔粦笥?度。

說到混濁度就要說起SDI的值，SDI值主要用于檢測水中膠體和懸浮物等微粒的多少，是表征系統(tǒng)進水水質(zhì)的重要指標。計算公式： SDI=（1-t0/t15）×100/15

水中SDI的值的大小大致可反映膠體污染程度。井水的SDI＜3，地表水SDI在5以上，SDI極限值為6.66……，一但超標立即需進行預處理。

超濾技術(shù)對SDI值的降低最為有效，經(jīng)中空纖維超濾膜處理水的SDI=0，但當SDI過大時，特別是較大顆粒對中空纖維超濾膜有嚴重的污染，在超濾工藝中，必須進行預處理，即采用石英砂、活性炭或裝有多種濾料的過濾器過濾，至于具體的情況要根據(jù)現(xiàn)場具體問題具體分析。

二、供水水質(zhì)調(diào)整要求：

（1）供水溫度的要求

超濾膜透水性能的發(fā)揮與溫度高低有直接的關(guān)系，超濾膜組件標定的透水速率一般是用純水在25℃條件下的，超濾膜的透水速率與溫度成正比，溫度系數(shù)約為0.02/1℃，即溫度每升高1℃，透水速率約相應增加2.0％。因此當供水溫度較低時（如＜5℃），可采用某種升溫措施，使其在較高溫度下運行，以提高工作效率。但當溫度過高時，同樣對膜不利，會導致膜性能的變化，對此，可采用冷卻措施，降低供水溫度。

（2）供水PH值的要求

用不同材料制成的超濾膜對PH值的適應范圍不同，例如醋酸纖維素適合PH=4～6，PAN和PVDF等膜，可在PH=2～12的范圍內(nèi)使用，如果進水超過使用范圍，需要加以調(diào)整，目前常用的PH調(diào)節(jié)劑主要有酸（HCl 和H2SO4）等和堿（NaOH等）。

由于溶液中無機鹽可以透過超濾膜，不存在無機鹽的濃度極化和結(jié)垢問題，因此在預處理水質(zhì)調(diào)整過程中一般不考慮它們對膜的影響，而重點防范的是膠質(zhì)層的生成、膜污染和堵塞的問題。

三、超濾進水水質(zhì)要求的操作參數(shù)：

正確的掌握和執(zhí)行操作參數(shù)對超濾系統(tǒng)的長期和穩(wěn)定運行是極為重要的，操作參數(shù)一般主要包括：流速、壓力、壓力降、濃水排放量、回收比和溫度。

1、流速：

流速較大時，不但造成能量的浪費和產(chǎn)生過大的壓力降而且加速超濾膜分裂性能的衰退。反之，如果流速較小，截留物在膜表面形成的邊界層厚度增大，引起濃度極化現(xiàn)象，既影響了透水速率，又影響了透水質(zhì)量。最佳流速是根據(jù)實驗來確定的。中空纖維超濾膜，在進水壓力維持在0.2MPa以下時，內(nèi)壓膜的流速僅為0.1m/s，該流速的流型處在完全層流狀態(tài)。外壓膜可獲得較大的流速。毛細管型超濾膜，當毛細管直徑達 3mm時，其流速可適當提高，對減少濃縮邊界層有利。必須指出兩方面問題，其一是流速不能任意確定，由進口壓力與原液流量有關(guān)，其二是對于中空纖維或毛細管膜而言，流速在進口端是不一致的，當濃縮水流量為原液的10％時，出口端流速近似為進口端的10％，此外提高壓力增加了透過水量，對流速的提高供獻極微。因此增加毛細管直徑，適當提高濃縮水排量（回流量），可以使流速獲得提高，特別是在超濾濃縮過程中，如電泳漆的回收時可有效提高其超濾速率。

在允許的壓力范圍內(nèi)，提高供給水量，選擇最高流速，有利于中空纖維超濾膜性能的保證。

2、壓力和壓力降：

中空纖維超濾膜的工作壓力范圍為0.1～0.6MPa，是泛指在超濾的定義域內(nèi)，處理溶液通常所使用的工作壓力。分離不同分子量的物質(zhì)，需要選用相應截留分子量的超濾膜，則操作壓力也有所不同。一般塑殼中空纖維內(nèi)壓膜，外殼耐壓強度小于0.3MPa，中空纖維耐壓強度一般也低于0.3MPa，因而工作壓力應低于0.2MPa，而膜的兩側(cè)壓差應不大于0.1MPa。外壓中空纖維超濾膜耐壓強度可達0.6MPa，但對于塑殼外壓膜組件，其工作壓力亦為0.2MPa。必須指出，由于內(nèi)壓膜直徑較大，當用作外壓膜時，易于壓扁并在粘結(jié)處切斷，引起損壞，因此內(nèi)外壓膜不能通用。

當需要超濾液具有一定壓力以供下一工序使用時，應采用不銹鋼外殼超濾膜組件，該中空纖維超濾膜組件，使用壓力達到0.6MPa，而提供超濾液的壓力可達30m水柱，即0.3MPa壓強，但必須保持中空纖維超濾膜內(nèi)外兩側(cè)壓差不大于0.3MPa。

3、工作溫度：

超濾膜的透水能力隨著溫度的升高而增大，一般水溶液其粘度隨著溫度而降低，從而降低了流動的阻力，相應提高了透水速率。在工程設(shè)計中應考慮工作現(xiàn)場供給液的實際溫度。特別是季節(jié)的變化，當溫度過低時應考慮溫度的調(diào)節(jié)，否則隨著溫度的變化其透水率有可能變化幅度在50％左右，此外過高的溫度亦將影響膜的性能。通常情況下中空纖維超濾膜的工作溫度應在25±5℃，需要在較高溫度狀態(tài)下工作則可選用耐高溫膜材料及外殼材料。