更新时间：2024-09-21 19:37
中空纤维超滤膜属于超滤膜的一种，它是超滤技术中最为成熟与先进的一种技术。中空纤维外径Ø0.5-2.0mm，内径Ø0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。
中空纤维超滤膜由于其特殊的性质广泛应用在矿泉水的制备、反渗透设备的预处理、自来水净化处理及海水淡化的预处理等诸多领域。
中空纤维超滤膜是超滤膜的一种。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩小排除，不致堵塞膜表面，可长期连续运行。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一。
超滤技术是一种广泛用于水的净化，溶液分离、浓缩，以及从废水中提取有用物质，废水净化再利用领域的高新技术。特点是使用过程简单，不需加热，能源节约，低压运行，装置占地面积小。
东丽中空纤维超滤膜的工作压力范围为0.1～0.6MPa，是泛指在超滤的定义域内，处理溶液通常所使用的工作压力。分离不同分子量的物质，需要选用相应截留分子量的超滤膜，则操作压力也有所不同。
一般塑壳中空纤维内压膜，外壳耐压强度小于0.3MPa，中空纤维耐压强度一般也低于0.3MPa，因而工作压力应低于0.2MPa，而膜的两侧压差应不大于0.1MPa。外压中空纤维超滤膜耐压强度可达0.6MPa，但对于塑壳外压膜组件，其工作压力亦为 0.2MPa。必须指出，由于内压膜直径较大，当用作外压膜时，易于压扁并在粘结处切断，引起损坏，因此内外压膜不能通用。
当需要超滤液具有一定压力以供下一工序使用时，应采用不锈钢外壳超滤膜组件，该中空纤维超滤膜组件，使用压力达到0.6MPa，而提供超滤液的压力可达30m水柱，即0.3MPa压强，但必须保持中空纤维超滤膜内外两侧压差不大于0.3MPa。
在选择工作压力时除根据膜及外壳耐压强度为依据外，必须考虑膜的压密性，及膜的耐污染能力，压力越高透水量越大，相应被截留的物质在膜表面积聚越多，阻力越大，会引起透水速率的衰减。此外进入膜微孔中的微粒也易于堵塞通道。总之在可能的情况下，选择较低工作压力，对膜性能的充分发挥是有利的。
东丽中空纤维超滤膜组件的压力降，是指原液进口处压力与浓缩液出口处压力之差。压力降与供水量，流速及浓缩水排放量有密切关系。特别对于内压型中空纤维或毛细管型超滤膜，沿着水流方向膜表面的流速及压力是逐渐变化的。供水量流速及浓缩水排量越大，则压力降越大，形成下游膜表面的压力不能达到所需的工作压力。膜组件的总的产水量会受到一定影响。在实际应用中，应尽量控制压力降值不要过大，随着运转时间延长，由于污垢积累而增加了水流的阻力，使压力降增大，当压力降高出初始值0.05MPa时应当进行清洗，疏通水路。
滤过程是在常温下进行，条件温和无成分破坏，因而特别适宜对热敏感的物质，如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。
滤过程不发生相变化，无需加热，能耗低，无需添加化学试剂，无污染，是一种节能环保的
分离技术。
超滤技术分离效率高，对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。
超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力，因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制
和维护。
特性
1)不锈钢卡结构，承压能力更强，有效防止中型超滤系统瞬间的高压和冲击所导致的爆裂和漏水。
2)壳体选用高韧性的UPVC材料，该材料具有良好的抗老化。耐酸碱及化学稳定性的特点，适用广泛的工况条件。
3)采用独特的7扇区装丝工艺，使壳体内布水均匀
4)装填膜丝5000根，16平方米的有效膜面积，远高于同类产品的有效膜面积，从而单支组件的水通量更大。
5)进出水口均为国家标准DN32的接口口，四个活结螺纹端盖都是统一尺寸规格，安装维护方便。
6)膜的有效面积大，水通量大，纯水通量3500升，远高于国内同种规格产品。
1.原水采用杀菌剂杀灭细菌及微生物。保持适当余氯量;
2.预过滤去除固体颗粒悬浮体，在胶体含量较高时，采用絮凝沉淀预处理;
3.定时反冲洗快速冲洗，定期化学冲洗;
4.动态过滤，排放浓缩水，回收比视原水水质而定;
5.缓慢升降压，防止冲击。
膜的清洗：
中空纤维超滤膜在连续正常运行过程中，必须定时、定期进行各种方法的清洗。目前常用的清洗方法主要有下列几种：
背压反冲洗法：以洁净的水，从超滤液侧进入向正面进行冲洗，由于膜的正反方向耐压程度不一，一般只能以低压进行反冲洗，反冲洗强度不大，效果不大。必须选择耐压强度较高的膜，以较高的压力，较大的流量进行反冲洗，效果最好。冲洗时间30～60秒即可。
等压水力冲洗法：关闭超滤水出口阀门，全开浓缩水出口阀门，使膜面流速增大，对去除表面附着松软物质较为有效。
化学清洗法：根据膜表面污染物质的种类，选择适当的化学药品与之进行溶解、氧化或其他化学反应达到去除的目的。常用的化学药品的选择必须根据膜材料的性质选择，如酸类、碱类、氧化剂、杀菌剂、表面活性剂以及加酶洗涤剂等。进行方法与正常超滤过程相同，清洗液自原液入口处进入，浓缩液及超滤液全部返回清洗液容器，循环后排放，以净水洗净即可。
超滤是采用中空纤维过滤新技术，配合三级预处理过滤清除自来水中杂质；超滤微孔小于0.01微米，能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，保留水中对人体有益的微量元素和矿物质。超滤膜过滤使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。超滤原理也是一种膜分离过程原理，超滤利用一种压力活性膜，在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质，而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。
1.分离过程不发生相变化，分离过程可以在常温下进行，适合一些热敏性物质如果汁、生物制剂及某些药品等的浓缩或者提纯；
2.设备占地面积小，易于模块化设计，扩展能力强；
3.分离过程仅以低压为推动力，耗能少；
4.设备及工艺流程简单，易于操作、管理及维修；
5.应用范围广，约翰·道尔顿或者溶质尺寸大小为0.001~0.1μm左右，都可以利用超滤分离技术。
1.市政、电力、钢铁、石化、纺织、食品等领域污水深度处理回用及生产工艺用水处理；
2.市政给水净化处理；
3.海水淡化及反渗透系统预处理；
4.食品及生物制药等领域净化、浓缩与分离。
主要用于超滤净水器。普遍使用的直饮机用的就是超滤技术。
中空纤维超滤膜由于其特殊的性质广泛应用在矿泉水的制备；反渗透设备的预处理；自来水净化处理；海水淡化的预处理；废水回用的净化处理；去除水中的胶体和细菌；滤除中药提取液中的大分子量杂质、蛋白质和多糖，最后制得中药制剂；对中药有效成分进行浓缩，滤除药液中水分和小分子量杂质；低度白酒去浊除菌；果酒、啤酒及其他酒类的精制；净化茶汁，制备浓缩茶；针剂、大输液除热源；浓缩人体血清。
1、排空残液
打开膜组件下部的阀门和最低位管道阀门，直到组件和管道内的保存液从膜管和管道内全部排出，然后关闭阀门。
2、净水冲洗
在化学清洗箱内注入适量净化水，关闭超滤器进口阀门和回流阀门，将排空阀门打开2/3，排空。打开滤出液排放阀门，再将回流出口阀门打开2/3，启动水泵，缓慢打开超滤进口阀门，调整超滤进口压力至0.05-0.1MPa，在此压力下冲洗15-30分钟，关闭水泵时，先缓慢关闭超滤进口阀门，再关泵。
3、中空纤维超滤膜碱液清洗
配制0.1NNaOH，倒入料桶内，关闭超滤进口阀门和出口排空阀门，将回流阀门打开2/3，打开滤出液通往料桶的阀门，关闭出口。启动水泵，缓慢打开进口阀门，调整进口压力至0.1Mpa左右。在此压力下循环清洗30分钟，关闭水泵时，先缓慢关闭进口阀门，再关机。
4、再用净水或纯水冲洗3次，直至洗脱到PH=7。
使用状态：错流过滤或全量过滤，反向冲洗与快速冲洗。
反冲洗压力:\u003c0.1MPa。
反冲洗流量：200L/m2/hr。
反冲洗频率：随进水水质而变化15～60min。
反冲洗时间：30-60sec。
化学冲洗：随膜材质及膜污染情况而定。
灭菌处理：NaClO冲洗每周一次至每月一次。
特点：可以显着提高冲洗强度有利于膜的再生。
1、料液的预处理
1)料液超滤前必须先用10-50微米预过滤处理。
2)料液的酸度一般应在PH2--13的范围内。
3)料液温度一般应低于35℃，使用过程中应低于45℃。
2、将经过预处理的料液放入料桶
3、料液超滤运行操作：关闭超滤膜进口阀门和排空气阀门，将回流阀门打开2/3状态，全开透过液通往料液桶的阀门，关闭透过液出口阀门。启动水泵，缓慢开启超滤进口阀门，调整进口与回流使进膜压力到0.1MP左右。关闭水泵时，应全开回流阀门1-5分钟，然后缓慢关闭超滤进口阀门，再关泵。
4、除水处理用外，料液超滤处理后必须当天清洗并纯水保养。
1．优质的超滤膜组件，耐压、孔径均一无缺陷，膜表面光滑等。
2．正确的工艺流程，超滤装置特别是大型装置，必须具备反冲洗、快速冲洗、化学冲洗以及充气冲洗等管路及自动控制系统。那种一进两出的简单排水管，虽然设备费用最低，但严重影响膜的使用寿命。
图中所示即为弹式改性PP中空纤维超滤膜。