1.超滤膜的化学材料（化学稳定性、亲水性）可以用来制造超滤的材料很多，有聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜（PES）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯腈（PAN）、聚氯乙烯（PVC）等。20世纪90年代初，聚醚砜材料在商业上取得了应用，而20世纪90年代末，性能更优良的聚偏氟乙烯超滤开始被广泛地应用于水处理行业。因此，聚偏氟乙烯和聚醚砜成为目前使用最广泛的超滤膜材料。当超滤用于水处理时，其材料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、微生物等作用下的寿命，它还直接关系到可以采取的清洗方法；亲水性则决定了膜材料对水中有机污染物的吸附程度，影响膜的通量。

聚偏氟乙烯（PVDF）的特点如下：

（1）化学稳定性。聚偏氟乙烯（PVDF）的化学稳定性优异，耐受氧化剂（次氯酸钠等）的能力是聚醚砜、聚苯乙烯等材料的10倍以上。在污水处理中，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。

（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。目前亲水性仅用接触角来衡量，接触角值越小，表明材料越亲水；接触角值越大，表明材料越疏水；当接触角值等于零时，表明液体（水）能浸润固体表面。但大量研究结果表明，用接触角来评价膜的抗污染性有一定的局限性，这是由于一方面接触角的测量数据本身不够准确，它受到被测材质表面的光滑程度、水的纯度以及测定技术的影响；另一方面，当浓差极化等问题突出时，膜本身性质的影响则退居其次。

2.超滤膜丝的微观结构和孔径

（1）超滤膜的不对称结构。膜通常采用不对称结构，即由致密的皮层和多孔的支撑层构成，通常支撑层的孔径要比皮层高一个数量级以上。这种结构有以下的优点：①致密的皮层提高了过滤的精度；②多孔的支撑层降低了过滤的阻力，并且使穿过皮层的微小杂质被截留的几率降低到最小。这些优点使超滤基本实现了表面过滤，清洗恢复性比微滤有明显的改善，因此其长期通量更稳定。

（2）超滤膜的孔径。超滤膜的孔径有很多种测定和表征方法。其中泡点法是实施最为简便的一种。泡点法理论基础是毛细现象。有如下的定量公式：

式中 P——泡点压力，把膜浸入到水中，逐渐增加膜一侧的气压，当观察到气泡连续从膜的另一侧逸出，此时的气压就是泡点压力；

δ——液体（水）/空气的表面张力；(www.daowen.com)

θ——液体（水）—固体（膜）的接触角；

D——毛细管的直径（孔径）。

泡点法测得的是膜上的最大孔径，膜孔径越小，泡点压力越大。理论上，这个关系和膜的材质无关。这一原理在超滤中的一个重要应用是完整性检测。在超滤膜的一侧为液体（水），另一侧通入压缩空气，通过观察气体侧压力下降的速率，或者观察液体侧是否出现连续气泡，来判断膜的完整性。

3.完整性检测方法

（1）气泡观察法。将膜组件中充满测试所用的液体，使膜完全浸润，膜丝所有的孔都充满了液体。在膜组件的进水侧缓慢通入无油压缩空气，且逐渐提高进气压力，同时通过观察产水侧是否有气泡连续溢出（产水阀门处于打开状态）。当产水侧观察有气泡溢出时，记下进水侧通入空气的压力值，此值即为该膜组件的泡点压力。通常通入空气的压力从0开始，逐渐增大到2.5×10⁵Pa。如果测得的泡点压力小于2.5×10⁵Pa，则表明膜丝或者组件存在泄漏点。气泡观察法如图11-1所示。

（2）压力衰减法。将膜组件中充满测试所用的液体，使膜完全浸润，膜丝所有的孔中都充满了液体。在膜组件的进水侧缓慢通入无油压缩空气（产水阀门处于打开状态），逐渐提高进气压力至设定值（2.5×10⁵Pa）。最初时，进气侧的水会受压穿过膜壁进入产水侧，因此会有一定量的液体排出（大约会持续2min）。等待压力稳定在设定值时，将进气关闭（产水阀门处于打开状态），并密封进气侧保持测试压力，静止保压10min。此时组件的进水侧充满带压的空气，并与外界隔绝，产水侧充满水，且与大气相通。若保持压力测试10min后进气侧压力降不大于0.3×10⁵Pa，则表明膜元件完整，没有缺陷，若压力降大于0.3×10⁵Pa，则表明膜元件有断丝或泄漏等。

图11-1 气泡观察法

压力保持测试既可以针对单个组件进行，也可以针对整套装置或分组进行，是一种在现场简便易行的方法。压力衰减法如图11-2所示。