超滤膜性能是如何影响过滤效果的机械

当超滤用于水处理时，其材质的化学稳定性和亲水性是两个最重要的性质。化学稳定性决定了材料在酸碱、氧化剂、微生物等的作用下的寿命，它还直接关系到清洗可以采取的方法;亲水性则决定了膜材料对水中有机污染物的吸附程度，主要影响膜的通量。

1.化学稳定性

聚偏氟乙烯(PVDF)最突出的特点——抗氧化能力十分出众，化学稳定性最为优异，耐受氧化剂(次氯酸钠等)的能力是聚醚砜、聚砜等材料的10倍以上。在水处理中，微生物和有机物污染往往是造成超滤不可逆污堵的主要原因，而氧化剂清洗则是恢复通量最有效的手段，此时聚偏氟乙烯(PVDF)材质体现出了优越性。

2.亲水性

亲水性好的膜材料不容易被污堵，污堵后也容易清洗恢复，亲水性往往采用接触角θ来衡量。θ值越大，表明材料越疏水。同时还受被测材质表面光滑程度、水的纯度影响，当浓差极化问题突出时，膜本身性质影响则退居次要地位。

超滤膜的结构

超滤膜一般由三层结构组成：

(1)最上层的表面活性层，是致密皮层，致密而光滑，厚度为0.1-1.5μm，其中细孔孔径一般小于10nm;

(2)中间的过渡层，具有大于10nm的细孔，厚度一般为1-10μm;

(3)最下面的支撑层，厚度为50-250μm，具有50nm以上的孔。支撑层起支撑作用，可提高膜的机械强度。

膜的分离性能主要取决于表面活性层和过渡层，通常为不对称结构。致密的皮层提高了过滤的精度，多孔的支撑层降低了过滤的阻力，并使穿过皮层的微小杂质被截留的概率降低到最小。因此超滤基本实现了表面过滤，并清洗恢复性好，长期通量更稳定。

膜组件的结构设计：

组件的结构设计目前以中空纤维膜为主，也有管式和卷式膜。应尽量提高膜的填充密度，增加单位体积中膜的表面积，而增大产水量的目的。但应注意封口端的结实程度，否则膜端头可因单位面积中膜丝过多而造成孔隙率过大，致使运行中因污染而压差增大时，造成裂缝，致使浓水短路。

中空纤维滤膜又分为内压膜和外压膜：

外压式：外部原水，高压;内部净水，常压;超滤膜帖在管外表面;

内压式：内部原水，高压;外部净水，常压;超滤膜帖在管内表面。

内压膜由于管径平均统一，水流速度均衡，适用于各种水质，但对预处理有一定的要求：内压膜一般由聚醚、聚醚砜为主要组成，内压式膜的进水流道是中空纤维的内腔，为防止堵塞，对进水的颗粒粒径和含量都有较严格的限制，适合原水水质好的工况。

外压膜的进水流道在膜丝之间，膜丝存在一定的自由活动空间，材质主要以PDVF为主，一般可以以气体冲洗，因而更适合原水水质较差、悬浮物含量较高的情况。