饮用水深度处理技术

—超滤膜

超滤原理超滤是一种分离技术，能够将溶液净化、分离或者浓缩。超滤是介于微滤和纳

滤之间的一种膜过程，超滤膜孔径范围为

0.5µm(接近微滤)～1nm(接近纳滤)。

　　

(1)超滤的典型应用是从溶液中分离大分子物质(如细菌)和胶体，通常认为，所能分离

的溶质相对分子质量下限为几千。超滤膜可视为多孔膜，其截留取决于膜的过滤孔径和溶质
的大小、形状。溶剂的传递正比于操作压力。
　　

(2)超滤膜的类型超滤膜是多孔的，但与微滤膜相比，其结构更具有不对称性，这种不

对称膜包括一个很薄的皮层

(一般<1µm)和一个多孔亚层。所以超滤膜的表征主要是皮层表

征即厚度。孔径分布和表面孔隙率，超滤膜皮层典型的孔径在

2～100nm 范围内。

　　按制膜材料分类，超滤膜可分为有机膜和无机膜。
　　按膜的外形特征可将超滤膜分为：平板膜、管式超滤膜，内径

>10nm、毛细管式超滤膜，

内径

0.5～10.0nm、中空纤维超滤膜，内径<0.5nm、多孔超滤膜。

　　

(3)制膜材料可用于制造超滤膜的材料很多，分为有机高分子材料和无机材料两大类。

　　

①有机高分子材料

　　纤维素酯类：主要有二醋酸纤维素

(CA)，三醋酸纤维素(CTA)，混合纤维素(CACN)等。

这类材料制造的超滤膜亲水性好、成孔性好，材料来源广泛、稳定，成本较低。但这种材料耐
酸碱性能差。
　　聚砜类如聚砜

(PS)和磺化聚砜(SPS)和聚醚砜(PES)等;用这种材料制膜，易成型，膜机

械强度好，耐热、耐化学性能也较好。是目前用得较多的材料。
　　聚烯烃类：主要是聚丙烯

(PP)和聚丙烯腈(PAN)。同聚砜相似。它的机械和化学性能较好。

PAN 的腈基是强极性基因，但 PAN 并不十分亲水，通常引入另一种共聚单体(如醋酸乙烯
酯或甲基丙烯酸甲酯

)，以增加链的柔韧性和亲水性，从而改变其加工性。

　　氟材料：目前主要用的是聚偏氟乙烯

(PVDF)和聚四氟乙烯(PTEE)，这种材料的超滤膜

具有极优良的机械强度和耐高温、耐化学侵蚀性性能，使用温度

40～260

℃，可在强酸、强

碱和多种有机溶剂条件下使用，但成本很高。
　　聚氯乙烯

(PVC)：这种材料制造的超滤膜具有优良的机械强度和极佳的化学侵蚀性性

能，材料来源广泛、稳定，成本适中，可以制造出优良的超滤膜，尤其是可以制造出在跨膜
压差很低的条件下，单位膜面积产水量却很高的超滤膜。
　　其他材料：除上述材料外，还有聚砜酰胺、聚醚酮、聚脂肪酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺
等。
　　

②无机材料：这是近几年来开发的新型制膜材料，主要有陶瓷、玻璃、氧化铝(Al2O3)、

氧化锌

(ZnO2)和金属，目前国内还处于实验室研究阶段，尚未商品化生产，这种材质的超

滤膜最突出的优点是耐高温，耐有机溶剂性能好，不易老化，可再生性强，适用于特种分
离。
　　

(3)超滤膜的保存方法膜制成成品后，需要对其进行保存，膜保存的方法有湿态和干态

两种，其目的是为防止膜水解、微生物侵蚀、冻结及收缩变型、膜失效等。
　　

①膜的湿态保存方法：保存湿态膜最主要的一点就是始终让膜呈现湿润状态。一般常用