通过自清洗过滤器处理后的水进入超滤装置。超滤是一种流体在膜表面的切向流动，其利用较低的压力驱动并按溶质的分子量大小来分离和过滤，是一种物理分离过程，不发生任何相变。超滤膜的过滤原理如图6-14所示。

超滤膜的孔径大约在0.002～0.1μm范围内，比膜孔径小的物质和溶解物作为透过液透过滤膜，不能透过滤膜的物质被慢慢浓缩于排放液中。因此产水（透过液）将含有水、离子及小分子量物质，而胶体物质、大分子物质、颗粒、细菌、病原以及原生动物等将被膜截留，通过浓水排放、反冲洗和化学清洗而去除，从而达到净化、分离的目的。这样，其透过液的浊度可小于0.1NTU（散射浊度单位），SDI（污染指数—处理后水中悬浮物和胶体物的数量）小于3，而反渗透组件的进水一般规定其污染指数应小于3，因此，经过超滤对于反渗透来说非常理想。并且超滤膜可反复使用并可用普通的清洗剂清洗。

超滤装置如图6-15所示，主要由超滤膜组件和回流装置组成。

图6-14 超滤膜的过滤原理图

常用的超滤膜有醋酸纤维素膜和聚砜膜，而超滤的膜组件分为：板式、管式、卷式和中空纤维组件。其中，中空纤维组件是国内应用最为广泛的一种，其特点有：清洗性好，膜阻力小；均匀微孔分布；纤维内径多种规格；无内部内阻力。

进水经过超滤膜组件时，在外力的作用下，被分离的溶液以一定的流速沿着超滤膜表面流动，溶液中的溶剂和低分子量物质、无机离子，从高压侧透过超滤膜进入低压侧，并作为滤液而排出；而溶液中高分子物质、胶体微粒及微生物等被超滤膜截留，溶液被浓缩并以浓缩液形式排出。这些浓缩水一部分被排放掉，另一部分将作为回收水再次通过超滤膜组件。

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图6-15 超滤装置

为了保证超滤系统的正常运行，应规定组件的最小浓缩水排放量及最大回收比。在一般水处理工程中，中空纤维超滤膜组件回收比约为50%～90%。其选择根据为进料液的组成及状态，即能被截留的物质的多少，在膜表面形成的污垢层厚度，及对透过水量的影响等多种因素决定回收比。

运行中观察浓缩水的排放量及透水量，始终保持在允许的回收比范围内运行。回收比过大或过小，对于超滤膜的正常运行都是不利的。因为回收比过大，极易产生膜的浓度极化现象，影响产水质量，而回收比过小，则流速过大，也会促进膜的衰退，压降增大影响产水量。回收比的具体调节方法如下：

1）浓缩水排放量偏小（即回收比偏大）可微微开启浓缩水出口阀。如果因此而导致工作压力下降或产水量不足，则需适当开启进水阀门，即增加泵的供水量。

2）若浓缩水排放量偏大（即回收比偏小），可微微半闭浓缩水出口阀。如果由此而引起工作压力上升，则应该适当关小进水阀门，即降低泵的供水量。

在多数情况下，也可以采用较小的回收比操作，而将浓缩液排放回流入原液系统，用加大循环量来减少污垢层的厚度，从而提高透水速率，有时并不提高单位产水量的能耗。