四

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四、

、

、

、膜污染及其控制

膜污染及其控制

膜污染及其控制

膜污染及其控制 

  

 

所谓膜污染即被处理料液中的某些组分吸附、沉积到膜面上，或进入膜孔中，

甚至将膜孔堵死，使膜的渗透阻力大大增加。这种吸附和沉积是膜与料液中组分

之间，以及吸附在膜面上的组分与料液中其他组分之间相互作用的结果，这种作

用有物理化学作用，也可能有生物作用。作用的程度与组分的浓度、电荷性、溶

液的 pH 值等有关。 

浓差极化加剧膜污染，因为它使膜面附近污染物的浓度增加。膜材料的亲、

疏水性及膜的结构对污染作用也有很大影响。 

在膜过程中，污染引起的膜通量下降与浓差极化引起的通量下降是混合在一

起的，很难将其区分，但通常认为，浓差极化产生的膜通量下降作用是可逆的，

即降低操作压力或降低料液浓度，这种作用影响在一定程度上可减小，例如在

UF 过程中常用释放压力的方法，使膜通量得到部分恢复。膜污染产生的通量下

降大多认为是不可逆的，用一般简单的清洗方法也难以使其恢复。 

不同组分的污染程度决定于膜材料及应用的条件，但是在一般的物理化学作

用引起的污染中，进料中的蛋白质和胶体粒子往往是引起污染的关键组分。对蛋

白质的膜分离已做了大量研究工作。许多膜材料都会被蛋白质严重污染，特别是

聚丙烯之类的疏水 MF 膜，可使膜通量下降一个数量级，因为蛋白质在膜上形成

了不可逆吸附，并渗透进入膜结构中。UF 膜因膜孔较小，一些大分子不容易进

入膜孔，有时就不易污染。但不论是 MF 膜还是 UF 膜，膜表面的化学性质，特别

是亲、疏水性和表面电荷，对膜污染程度起着重要作用；疏水性膜更易吸附蛋白

质，导致不可逆污染，与蛋白质带相反电荷的膜，由于静电作用也容易吸附蛋白

质。 

好的膜组件应具备以下性能：①单位体积膜组件的膜面积大；②料液侧流体

湍流程度高，以促进传质，控制膜污染；③单位体积产水能耗低；④单位膜面积

费用低；⑤便于清洗，不易堵塞。 

 

五

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五、膜生物反应器

膜生物反应器

膜生物反应器

膜生物反应器分类

分类

分类

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膜- 生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。膜生物反应