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黄  游：超滤技术在水处理领域的研究进展 

超滤技术在水处理领域的研究进展

 

黄  游，柴续斌，黄臣勇 

（苏州有色金属研究院有限公司，江苏 苏州 215026） 

黄  游：超滤技术在水处理领域的研究进展 

摘  要：介绍了超滤的工作原理、超滤膜的类型及超滤的特点，在此基础上重点阐述了超滤技术给水和废

水处理回用中的应用，并对超滤技术的发展趋势和研究方向进行了展望。 

关键词：超滤；给水；废水回用；应用 

 

 

前言 

近年来，随着我国经济建设的快速发展，水污染呈发展

趋势，工业发达地区水污染问题尤为突出，水资源短缺问题

也日益突出，全国各地水质性缺水或水源性缺水现象越来越

严重。据统计，目前原水中已经检测出来的有机污染物达2 

000余种，其中含有致癌、致畸形、致突变的三致物质。而

传统的水处理工艺中预加氯氧化、混凝沉淀、过滤、消毒等

对这类物质去除能力有限，且加氯消毒会使氯与水中的某些

有机物反应产生危害更大的副产物。而另一方面，2007年7

月1日起实施的《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006) 对

饮用水水质有了更严格的要求，大幅度提高生活饮用水卫生

标准的指标数量，水质指标由原来的35项增至106项，增加

了检测甲醛、苯、甲苯和二甲苯的含量等项目的要求。对于

新的饮用水水质标准，常规水处理工艺（混凝+沉淀+过滤+

消毒）的局限性将越来越明显。总之，常规工艺难以应对日

益严重的水污染和愈加严格的饮用水水质标准。在这方面，

作为膜分离技术的超滤可以发挥其独特的作用。超滤对去除

水中微米级的颗粒优于常规水处理技术中的过滤能力，而且

还具有去除过滤所不具备的纳米级微粒的能力，可以有效去

除水中的悬浮物、藻类、细菌、病毒、氨氮和部分大分子有

机物，符合了饮用水水质不断提高的要求和工业水处理的要

求。 

1  超滤技术介绍 

超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜过滤过程，平均孔

径在3～100nm之间。超滤膜技术是一种能够将溶液进行净

化、分离、浓缩的膜分离技术。其截留机理主要是通过筛分

作用来截留水中的颗粒物质，即在膜两侧一定的压力差为推

动力的作用下，当水流过膜表面时，只允许各种低分子溶质

(如水、无机盐、矿物质)透过膜，成为渗透液被收集，而大

于膜孔的各种高分子物质(如各种悬浮物、胶体、细菌、病

毒、蛋白质等)被截留成为浓缩液外排。 

超滤技术的应用至今已有四十余年的历史了。1965年美

国亚米康(Amicon)公司首先开发出中空纤维式超滤膜。超滤

过程通常采用不对称膜，所分离的组分直径为0.005～

10μm，一般相对分子质量大于500的大分子和胶体，所用膜

常为非对称膜，膜的水透过率为0.5～5.0m

3

／(m

2

・d)。膜表

皮层厚度只有0.1～lμm，当过程不存在浓差极化时，溶液

的渗透压很小，可以忽略，过程所需压差范围约为0.1～

0.5MPa。 

超滤膜按膜材料分为有机超滤膜和无机超滤膜两类

[1]

。

有机超滤膜包括醋酸纤维膜(CA)、聚丙烯腈膜(PAN)、聚砜

膜(PS)、聚醚砜膜(PES)、聚碳酸酯膜(PC)、聚对苯二甲酸

乙二醇酯膜(PET)、聚酰亚胺膜(PI)、聚偏氟乙烯膜(PVDF)

及聚氯乙烯膜(PVC)等，其中CA、PS、PES、PAN、PVDF及PI

是常见的超滤膜成膜聚合物。常用的无机超滤膜则有陶瓷

膜、氧化铝膜及多孔玻璃膜等。目前在工业上已经得到广泛

应用的主要为有机超滤膜。工业规模的超滤组件形式主要有

管式、中空纤维式、平板式、卷式及回转式等。 

与普通的分离技术相比，超滤技术主要有以下特点：①

筛分孔径小，处理效率高，几乎能截留溶液中所有的细菌、

病毒及胶体微粒、蛋白质和其他大分子有机物

[2，3]

；②分离

过程仅以低压为推动力，耗能少，设备及工艺流程简单，易

于操作管理；③运行无相际间变化，操作可以在常温下进行；

④应用范围广，采用系列化不同截留分子量的膜能将不同分

2012 年 第 3 期

2012 年 3 月

化学工程与装备 

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