超濾膜性能是如何影響過濾效果的

當超濾用于水處理時，其材質的化學穩定性和親水性是兩個最重要的性質。化學穩定性決定了材料在酸堿、氧化劑、微生物等的作用下的壽命，它還直接關系到清洗可以采取的方法;親水性則決定了膜材料對水中有機污染物的吸附程度，主要影響膜的通量。

1.化學穩定性

聚偏氟乙烯(PVDF)最突出的特點——抗氧化能力十分出眾，化學穩定性最為優異，耐受氧化劑(次氯酸鈉等)的能力是聚醚砜、聚砜等材料的10倍以上。在水處理中，微生物和有機物污染往往是造成超濾不可逆污堵的主要原因，而氧化劑清洗則是恢復通量最有效的手段，此時聚偏氟乙烯(PVDF)材質體現出了優越性。

2.親水性

親水性好的膜材料不容易被污堵，污堵后也容易清洗恢復，親水性往往采用接觸角θ來衡量。θ值越大，表明材料越疏水。同時還受被測材質表面光滑程度、水的純度影響，當濃差極化問題突出時，膜本身性質影響則退居次要地位。

超濾膜的結構

超濾膜一般由三層結構組成：

(1)最上層的表面活性層，是致密皮層，致密而光滑，厚度為0.1-1.5μm，其中細孔孔徑一般小于10nm;

(2)中間的過渡層，具有大于10nm的細孔，厚度一般為1-10μm;

(3)最下面的支撐層，厚度為50-250μm，具有50nm以上的孔。支撐層起支撐作用，可提高膜的機械強度。

膜的分離性能主要取決于表面活性層和過渡層，通常為不對稱結構。致密的皮層提高了過濾的精度，多孔的支撐層降低了過濾的阻力，并使穿過皮層的微小雜質被截留的概率降低到最小。因此超濾基本實現了表面過濾，并清洗恢復性好，長期通量更穩定。

膜組件的結構設計：

組件的結構設計目前以中空纖維膜為主，也有管式和卷式膜。應盡量提高膜的填充密度，增加單位體積中膜的表面積，而增大產水量的目的。但應注意封口端的結實程度，否則膜端頭可因單位面積中膜絲過多而造成孔隙率過大，致使運行中因污染而壓差增大時，造成裂縫，致使濃水短路。

中空纖維濾膜又分為內壓膜和外壓膜：

外壓式：外部原水，高壓;內部凈水，常壓;超濾膜帖在管外表面;

內壓式：內部原水，高壓;外部凈水，常壓;超濾膜帖在管內表面。

內壓膜由于管徑平均統一，水流速度均衡，適用于各種水質，但對預處理有一定的要求：內壓膜一般由聚醚、聚醚砜為主要組成，內壓式膜的進水流道是中空纖維的內腔，為防止堵塞，對進水的顆粒粒徑和含量都有較嚴格的限制，適合原水水質好的工況。

外壓膜的進水流道在膜絲之間，膜絲存在一定的自由活動空間，材質主要以PDVF為主，一般可以以氣體沖洗，因而更適合原水水質較差、懸浮物含量較高的情況。