全世界都面臨淡水資源短缺、水環(huán)境嚴(yán)重污染的困局，而傳統(tǒng)污水處理早已不能滿足各類(lèi)高難度廢水的處理要求，高要求下的污水處理市場(chǎng)潛力巨大，膜技術(shù)被稱(chēng)為21世紀(jì)的水處理技術(shù)，預(yù)計(jì)到2020年功能膜產(chǎn)值將突破2500億，年均增速達(dá)20%。
一、膜分離技術(shù)簡(jiǎn)介
膜法液體分離技術(shù)根據(jù)操作壓力和所用膜的平均孔徑不同一般可分為四類(lèi)：微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透(RO)，它們的過(guò)濾精度按照以上順序越來(lái)越高。
二、超濾技術(shù)簡(jiǎn)介
超濾是一種膜分離技術(shù)，其膜為多孔性不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。超濾過(guò)濾過(guò)程是以膜兩側(cè)壓力差為驅(qū)動(dòng)力，以機(jī)械篩分原理為基礎(chǔ)的一種溶液分離過(guò)程，使用壓力通常為0.01~0.3 MPa，篩分孔徑從0.005~0.1μm，截留分子量為1000~500,000 道爾頓左右。
超濾起源于1748 年，Schmidt 用棉花膠膜或璐膜分濾溶液，當(dāng)施加一定壓力時(shí)，溶液（水）透過(guò)膜，而蛋白質(zhì)、膠體等物質(zhì)則被截留下來(lái)，其過(guò)濾精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)濾紙，于是他提出超濾這一術(shù)語(yǔ)。1896年，Martin 制出了第一張人工超濾膜。20 世紀(jì)60 年代，分子量級(jí)概念的提出，是現(xiàn)代超濾的開(kāi)始，70 年代和80 年代是高速發(fā)展期，90年代以后開(kāi)始趨于成熟。我國(guó)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)研究較晚，70 年代尚處于研究期限，80 年代末，才進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用階段。近30 年來(lái)，超濾技術(shù)的發(fā)展極為迅速，不但在特殊溶液的分離方面有獨(dú)到的作用，而且在工業(yè)給水方面也用得越來(lái)越多。例如在海水淡化、純水及高純水的制備中，超濾可作為預(yù)處理設(shè)備，確保反滲透等后續(xù)設(shè)備的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。在食品飲料、礦泉水生產(chǎn)中，超濾也發(fā)揮了重要作用。因?yàn)槌瑸V僅去除水中的懸浮物、膠體微粒和細(xì)菌等雜質(zhì)，而保留了對(duì)人體健康有益的礦物質(zhì)。
2.1超濾分離特性
1）分離過(guò)程不發(fā)生相變化，耗能少；
2）分離過(guò)程可以在常溫下進(jìn)行，適合一些熱敏性物質(zhì)如果汁、生物制劑及某些藥品等的濃縮或者提純；
3）分離過(guò)程僅以低壓為推動(dòng)力，設(shè)備及工藝流程簡(jiǎn)單，易于操作、管理及維修；
4）應(yīng)用范圍廣，凡溶質(zhì)分子量為1000~500,000道爾頓或者溶質(zhì)尺寸大小為0.005~0.1μm左右，都可以利用超濾分離技術(shù)。此外，采用系列化不同截留分子量的膜，能將不同分子量溶質(zhì)的混合液中各組分實(shí)行分子量分級(jí)。
2.2超濾與傳統(tǒng)過(guò)濾及微濾的區(qū)別
1）篩分孔徑小，幾乎能截留溶液中所有的細(xì)菌、熱源、病毒及膠體微粒、蛋白質(zhì)、大分子有機(jī)物。
2）能否有效分離除決定于膜孔徑及溶質(zhì)粒子的大小、形狀及剛?cè)嵝酝猓€與溶液的化學(xué)性質(zhì)（pH值、電性）、成份（有否其它粒子存在）以及膜致密層表面的結(jié)構(gòu)、電性及化學(xué)性質(zhì)（疏水性、親水性等）有關(guān)。
3）整個(gè)過(guò)程在動(dòng)態(tài)下進(jìn)行，無(wú)濾餅形成，使膜表面不能透過(guò)物質(zhì)僅為有限的積聚，過(guò)濾速率在穩(wěn)定的狀態(tài)下可達(dá)到一平衡值而不致連續(xù)衰減。
4）超濾膜對(duì)大分子溶質(zhì)的分離主要依賴(lài)于膜的有孔性，即膜對(duì)大分子溶質(zhì)的吸附、排斥、阻塞及篩分效應(yīng)。