在20世纪的最终10年，国际范围内水处理设备的拥有者开端出现了转变。（可饮用）供水开端逐渐由大规划的，政府操控运营的办法转变为私家拥有的，多个国家共同参加的工作，而且也被视为本世纪的下一个商业机会。由此，出现了对新的水处理技能以及下降水处理成本的需求。此种需求必定导致膜技能的兴起。{TodayHot}从60年代开端，膜技能最早起源于海水淡化的反浸透膜。然后膜技能得到了十分迅速的开展，而且被广泛使用于越来越多的范畴。既脱盐反浸透后，一系列更疏松的浸透膜被开发出来，包含从纳滤（疏松反浸透），到超滤（去除细菌和病毒），到微滤（去除悬浮固体）。而且任何一种使用都有其独特的，能够特殊规划的膜来满足要求。在前期大部分膜过滤选用错流过滤的办法，即液体沿与膜面水平的方向流动，这样的过滤办法能够避免“膜垢”的产生，但却仅有一小部分的液体真实能够过滤出来。因而这种过滤办法导致十分高的能耗，然后阻碍了膜在大规划水处理设备上的使用。

    总述

    于水处理，尤其是大规划的水处理设备，能耗已经成为一个十分显着的重要目标。假如膜技能要成为大规划的水处理设备的首要技能之一，就一定要下降能耗。因而，许多膜制造商开端开发低能耗的膜过滤体系，即所谓的死端过{HotTag}滤或半死端过滤。

    此体系的工作原理类似咖啡过滤机，水中的固体悬浮物沉降在膜的外表。这部分固体一般被成为“尘垢”，只要水中含有固体悬浮物，就必定会有“尘垢”产生。为保证膜的产水量坚持不变，膜过滤压力必定不断添加，因而运转一段时间后需求从与过滤相反的方向对膜进行清洗，因而有时咱们也称为“半死端过滤”。堆积在膜外表的固体被清洗排出，然后膜又恢复了开始规划的功能。尽管反冲刷能够去除体系中大部分的膜污染，但有时依然需求更有效的办法对膜进行完全清洗。由于许多物质黏附在膜外表，仅经过机械力无法将其去除。这部分物质一般为有机物或微生物有机物，经过较长时间的运转，这部分物质会堵塞膜孔。膜的堵塞问题应该被称为“尘垢”，它是运转进程不希望产生的情况。堵塞物能够溶解（关于一些小分子有机物）并经过膜，假如其对膜外表的黏附不是十分强的情况下；或许被膜截留，关于一些微生物有机物，当它们附着在膜外表后，还会进一步繁殖。这种膜污染的首要经过化学清洗去除，也是一种可逆污染。膜污染真实的问题是那些无法去除的不可逆的污染。

    半死端超滤技能

    近几年开展的开展的半死端过滤技能是XIGATM的核心技能，它是依据8寸半死端过滤超滤膜组件开展起来的。XIGATM的核心技能选用8寸压力容器，这是一般反浸透的标准规划。在每个压力容器中，能够放入多个膜组件。每个膜组件为1.5米长，毛细管式膜，膜丝内径0.8或1.5mm，每个膜组的膜面积为22或35m2。膜过滤的进程分为过滤、反洗、和化学加强反洗三个进程。

   成功使用半死端过滤技能的要害，是将过滤、反洗、化学加强反洗三个进程合理规划，然后使最终用户取得最低的运转费用。因而没有必要将单位膜面积的出水率总是坚持在尽可能大的水平上。由于反冲刷不用加入任何化学药剂，而且进行时间很短（一般为20～60秒）因而反冲刷的费用远远低于化学加强反洗，咱们认为反冲刷是去除膜外表堆积尘垢的首选办法。

    为了更清楚的解说这个问题，下图标明体系运转进程中膜两头压力的变化。图中A段标明过滤进程，B段标明反洗进程，C短标明化学加强反洗进程（CEB）。

    A进程进行中，关于特定的水质，需求保证的要害目标是膜通量和膜过滤压力。因而若下降反洗和化学加强反洗的频率，就将影响膜的通量。同时就将使体系的出资添加。别的一个办法是改善入水的水质，经过加药或进行化学预处理。这相同要添加出资和运转费用，因而一般要依据实际在这两种办法中进行权衡。

    关于B进程，膜过滤压降取决于膜外表垢层的厚度，和反洗时的机械压力。反洗应尽可能充沛，保证能够被反洗掉的尘垢充沛去除，这是推迟化学加强反洗的频率的一种有效办法。别的这个进程中也存在反洗的机械压力（如反洗水的流量）和改动垢层厚度（加入预处理）这两种计划之间的权衡的问题。

    C进程，化学加强反洗（CEB），仅在进行了反冲刷后膜两头的过滤压降依然到达了预订值后，或许在预先设定的较长的反洗次数今后。所使用的化学清洗剂是一些常规化学药剂的混合物，包含次氯酸钠、双氧水、次氯酸等，能够十分地容易的处理掉尘垢层。

    超滤技能在水处理范畴中的使用

    尽管超滤能够有许多的使用范畴，但大规划的水处理一般会集在以下方面：

    饮用水供水终端

    地表水处理

    海水处理

    流体的回用

    1饮用水处理

    由于对饮用水的质量要求越来越严厉，水处理公司投入越来越大的精力来操控供水管网中存在的微生物的量。为了做到这一点，因而一种办法是进行昂贵、频繁的水质检验，或许在供水终端设置避免细菌和病毒进入的屏障。

    选用UF体系，能够十分便利的建成这样的屏障。超滤膜对细菌的去除率能够到达6log，关于病毒的去除率到达4log，因而水厂和用水者都不用在担心细菌和病毒的问题。由于饮用水的质量自身就很高（浊度和悬浮固体都十分低），因而此刻的膜体系能够能够选用很高的膜通量，能够到达135升/平米.小时。同时较高的入水条件，因而反冲频率和化学加强反洗的频率都能够十分低，产水量能够到达99％。假如需求还能够建立二级超滤体系，将榜首级的反洗水进一步回用。

    2地表水处理

    UF体系十分多的使用在地表水处理上，处理后的水用于灌溉或作为反浸透的入水，来制备工业用水。

    在荷兰，出现了越来越多的这类工厂。这种技能供给了一种新型的工业用水的办法，即不用在购买越来越贵的饮用水，而是就近取用地表水处理后使用。

    3海水淡化

    中东地区是水资源缺乏最严峻的当地。为了处理这个问题，最早人们一般选用蒸馏技能。从十九世纪60年代，膜技能被用于处理这些国家的缺水问题。但是，许多反浸透海水淡化体系面对着膜污染严峻的问题。首要由于反浸透体系的传统的预处理办法无法供给可靠的入水水质。因而绝大多数淡化工厂，在远远低于其规划出水量的情况下工作，乃至有些工厂的出水量达不到开始规划的30％。

    小型淡化设备的研讨十分清楚的标明，超滤体系能够十分有把握的操控海水的水质，为反浸透体系供给高质量的入水。长期试验也标明，超滤体系的出水SDI值能够十分好的操控在2以下。这些测试在超滤体系前不用用任何预处理，而且适用各种海水水质。

    4污水回用

    西方国家费了很大的精力处理废水，处理后确仅仅是将其经过排水管网排到地表水源中，这种作为十分不合理。再一次，超滤由于其价格方面的优势为污水的回用供给了一种有吸引力的处理办法。

    其实，从城市污水处理厂和工厂中排出的废水，是作为工业用水，乃至是饮用水的一种十分好的水资源。这在技能上是完全能够实现的，但西方用户确十分难以相信这种做法。与其说这是技能上的难题，不如说是一个心思的难题。但是，目前在纳米比亚的Windhoek，已经在建造一个850吨/小时的水厂，就是选用膜技能将污水处理厂的出水回用为饮用水。

    定论

    半死端超滤是一种丝毫不用怀疑的技能。它具有广泛的使用，有些用于小型的项目，但别的一些，象咱们上面提到的一些项目规划很大，乃至十分大。这种技能关系到人类有必要面对的一个问题，假如国际依然按目前的速度开展的话。即可饮用水资源，它是每个人的日子的一个重要部分。开展一种技能坚持饮用水资源，是维持人类日子的唯一办法，也是保证下个世纪水不会像油一样的唯一办法。