超滤膜是超滤设备的核心元件，最早开发的高分子分离膜之一，被用于超纯水制备中的中端处理装置。由于超滤膜是多空材料，以物理截留的方式去除水中的杂质，所以超滤膜要定期清洗，以保证超滤膜的通过量延长超滤膜的使用寿命。

超滤膜的清洗方法一般根据膜的性质和处理料液的性质来确定。通常和反渗透相类似，即先以水力清洗，而后根据情况采用不同的化学洗涤剂进行清洗，例如对电涂材料可以选用含离子的增溶剂，对水溶性有机涂料可以用"桥键"型溶剂。食品工业中蛋白质沉淀可以用朊酶溶剂或磷酸盐、硅酸盐为基础的碱性去垢剂。膜表面由无机盐形成的沉淀可用EDTA之类的螯合剂或酸、碱加以溶解。超滤膜的清洗方法分为七个步骤

1、 配制清洗液

2、低流量输入清洗液

首先用清洗水泵混合一遍清洗液，预热清洗液时应以低流量。 然后以尽可能低的清洗液压力置换元件内的原水，其压力仅需达到足以补充进水至浓水的压力损失即可，即压力必须低到不会产生明显的渗透产水。低压置换操作能够最大限度的减低污垢再次沉淀到膜表面，视情况而定，排放部分浓水以 防止清洗液的稀释

3、循环

当原水被置换掉后，浓水管路中就应该出现清洗液，让清洗液循环回清洗水箱并保证清洗液温度恒定。

4、浸泡

停止清洗泵的运行，让膜元件完全浸泡在清洗液中。有时元件浸泡大约1小时就足够了，但对于顽固的污染物，需要延 长浸泡时间，如浸泡10~15 小时或浸泡过夜。为了维持浸泡过程的温度，可采用很低的循环流量。

5、高流量水泵循环

高流量能冲洗掉被清洗液清洗下来的污染物，如果污染严重，请采用高于表1 所 规定的50%的流量将有助于清洗，在高流量条件下，将会出现过高压降的问题，单元件最大允许的压降为1bar (15psi)，对多元件压力容器最大允许压降为3.5bar(50psi)，以先超出为限。

6、冲洗

预处理的合格产水可以用于冲洗系统内的清洗液，除非存在腐蚀问题(例如，静止的海水将腐蚀不锈钢管道)。为了防 止沉淀，最低冲洗温度为20oC。 附注在酸洗过程中，应随时检查清洗液pH 值变化，当在溶解无机盐类沉淀消耗掉酸时，如果pH的增加超过0.5个pH值单低，就应该向清洗箱内补充酸，酸性清洗液的总循环时间不应超过20分钟，超过这一时间后，清洗液可能会 被清洗下来的无机盐所饱和，而污染物就会再次沉积在膜表面，此时应用合格预处理产水将膜系统及清洗系统内的第一遍清洗液排放掉，重新配置清洗液进行第二遍酸性清洗操作。如果系统必须停机24 小时以上，则应将元件保存在1%(重量比)的亚硫酸氢钠水溶液中。在对大典系统清洗之前，建议从待清洗的系统内取出一支膜元件， 进行单元件清洗效果试验评估。

7、清洗多段系统

在多段系统的冲洗和浸泡步骤中，可以对整个系统的所有段同时进行，但是对于高流量的循环必须分段进行，以保证循环流量对第一段不会太低而对最后一段不会太高，这可以通过一台泵每次分别清洗各段或针对每段流量要求设置不同的清洗泵来实现。

及时清洗超滤膜才能保持膜的透过量和寿命，而正确的清洗方法则可以节省时间和减少膜元件在清洗过程中受损。对于不同的膜组件，可以选用不同的清洗方法，如管式组件可以用海绵球进行机械清洗，中空纤维式组件可以用反向冲洗等。对于食品工业用膜还需进行消毒处理(用NaOH和H2O2等)。

矿泉水是雨水涌入地层后溶解了多种矿物质的地下水，在矿泉水积聚的过程中即溶解了大量对人体健康有益的矿物质也往往同时混进了一些悬浮物、有机物细菌和大肠杆菌等有害物质。因此一般不提倡直接饮用，而使用超滤膜来处理矿泉水则是一种比较理想的方法，超滤膜可以有效滤除矿泉水中的悬浮物、有机物、细菌和大肠杆菌等有害物质，使矿泉水的透明度明显提高，而且保留了矿泉水中的对人体健康有益的各种矿物质。如使用RO反渗透膜或纳滤膜来过滤矿泉水，则在滤除了细菌等有害物质的同时将有益的矿物质也滤除了，而微滤膜的孔径一般在1um以上，无法滤除细小的细菌和胶体物质(体积0.1um)，因此超滤膜应是处理矿泉水的理想组件。

集团用水净化:由于传统自来水处理工艺的不足，尤其是自来水输水管网的二次污染问题使自来水的水质日益恶化，饮水污染有害人们的健康导致疾病的发生。若使用海德能超滤膜对自来水进行二次处理，不仅去除了水中大量的悬浮物、胶体和微粒，使自来水变得干净、清沏透明，而且也除去了有机物、细菌和大肠杆菌等致病的物质使自来水变成干净卫生的直饮水，经超滤膜处理后的水质完全符合国家生饮水标准。

目前我国还是一个能源和水资源相对缺乏的国家，对不能饮用的地表水、河水和井水如采用RO装置处置，因RO膜回收率较低，能耗大反而是一种得不偿失的作法，而使用超滤膜过滤不仅省去了自来水厂的处理过程，产品水完全达到国家生饮水标准，而且超滤膜还具有系统回收率高(90%)，设备投入和运行费用低，能耗小等突出优势。

A 低度白酒去浊除菌:使用超滤膜处理低度白酒具有过滤除菌，灭菌和陈化等多种功能，它可以使白酒中的辛辣、苦涩和邪杂味物质减少，而产生香味的酯类物质增加，在短时间的处理过程中应可以达到自然窖藏半年甚至数年才能完成的化学和物理变化，加速了氧化、酯化的缔合作用。

B 果酒、啤酒及其他酒类的精制，酒内常含有残存的酵母，杂菌及胶体物等而产生沉淀现象，而使用超滤膜处理后，不但使酒的澄清度提高，而且酒的口味也在一定程度上得到改善变得入口绵甜、爽净，避免了因用加热杀菌而形成的混浊物质析出。

C 净化茶汁，制备浓缩茶:茶叶经水抽取后得到的茶水中，往往含有大量的固体杂质，采用传统的机械过滤技术无法彻底清除，因而很难生产了同纯净的速溶茶，而选用超滤膜澄清处理和RO膜浓缩后将其喷雾干燥，就可以得到粉状速溶茶，用这种茶粉泡出来的茶水清晰、透明，口感清爽。

A 针剂、大输液除热源:目前医疗机构常用的静脉葡萄糖氯化钠水溶液如果含有热源，会导致受注者体温上升，而用超滤膜法处理后的药剂，可明显提高药液的质量。

B 浓缩人血清蛋白:供静脉注射用的25%的人胎盘白蛋白通常用驻外酸铵盐析出法制备或冷并法浓缩，不仅能耗大，操用时间长，易污染等且易导致白蛋白形成一些聚合体，而采用超滤膜对人胎盘白蛋白进行浓缩脱盐，分离率达98%以上。

在污水处理，水资源再利用领域，MBR又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)，是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。采用的膜结构型主要为平板膜和中空纤维膜，按膜孔径可划分为超滤技术。

超滤膜，是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2~20纳米的颗粒。超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一，在60年代超滤装置就实现了工业化。

膜- 生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。通常提到的膜 - 生物反应器实际上是三类反应器的总称: ① 曝气膜 - 生物反应器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ; ② 萃取膜 - 生物反应器( ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR ); ③ 固液分离型膜 - 生物反应器( Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 简称 MBR )。

曝气膜 -生物反应器最早见于 Cote.P 等 1988年报道，采用透气性致密膜(如硅橡胶膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜)，以板式或中空纤维式组件，在保持气体分压低于泡点( Bubble Point)情况下，可实现向生物反应器的无泡曝气。该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率，有利于曝气工艺的控制，不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响。如图 [1] 所示。

萃取膜 - 生物反应器 又称为 EMBR (Extractive Membrane Bioreactor)。因为高酸碱度或对生物有毒物质的存在，某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法处理;当废水中含挥发性有毒物质时，若采用传统的好氧生物处理过程，污染物容易随曝气气流挥发，发生气提现象，不仅处理效果很不稳定，还会造成大气污染。为了解决这些技术难题，英国学者 Livingston研究开发了 EMB 。废水与活性污泥被膜隔开来，废水在膜内流动，而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动，废水与微生物不直接接触，有机污染物可以选择性透过膜被另一侧的微生物降解。由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自独立，各单元水流相互影响不大，生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响，使水处理效果稳定。系统的运行条件如 HRT 和 SRT 可分别控制在最优的范围，维持最大的污染物降解速率。

固液分离型膜 - 生物反应器是在水处理领域中研究得最为广泛深入的一类膜 -生物反应器，是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。在传统的废水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在 1.5~3.5mg/L左右，从而限制了生化反应速率。

水力停留时间( HRT )与污泥龄( SRT)相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的 25% ~40% 。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。

针对上述问题， MBR将膜分离技术与传统生物处理技术有机结合，MBR实现污泥停留时间和水力停留时间的分离，大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌 (特别是优势菌群 ) 的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低 F/M比减少剩余污泥产生量(甚至为零)，从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。

膜--生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。通常提到的膜--生物反应器实际上是三类反应器的总称:

① 曝气膜--生物反应器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ;

② 萃取膜--生物反应器(ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR);

③ 固液分离型膜--生物反应器(Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 简称 MBR)。

曝气膜

曝气膜--生物反应器(AMBR)最早见于Cote.P 等1988年报道，采用透气性致密膜(如硅橡胶膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜)，以板式或中空纤维式组件，在保持气体分压低于泡点( Bubble Point)情况下，可实现向生物反应器的无泡曝气。该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率，有利于曝气工艺的控制，不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响。

萃取膜

萃取膜--生物反应器，又称为EMBR(Extractive Membrane Bioreactor)。因为高酸碱度或对生物有毒物质的存在，某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法处理;当废水中含挥发性有毒物质时，若采用传统的好氧生物处理过程，污染物容易随曝气气流挥发，发生气提现象，不仅处理效果很不稳定，还会造成大气污染。

为了解决这些技术难题，英国学者Livingston研究开发了EMBR。废水与活性污泥被膜隔开来，废水在膜内流动，而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动，废水与微生物不直接接触，有机污染物可以通过选择性透过膜被另一侧的微生物降解。由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自独立，各单元水流相互影响不大，生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响，使水处理效果稳定。系统的运行条件如HRT和SRT可分别控制在最优的范围，维持最大的污染物降解速率。

固液分离型膜

固液分离型膜--生物反应器是在水处理领域中研究得最为广泛深入的一类膜--生物反应器，是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。

在传统的废水生物处理技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的适用范围。由于二沉池固液分离的要求，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在 1.5~3.5g/L左右，从而限制了生化反应速率。水力停留时间(HRT)与污泥龄(SRT)相互依赖，提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水处理厂运行费用的25% ~40% 。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中含有悬浮固体，出水水质恶化。

针对上述问题，MBR将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，大大提高了固液分离效率;并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现，提高了生化反应速率;同时，通过降低F/M比减少剩余污泥产生量(甚至为0)，从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。