濾膜

濾膜水處理是固液分離技術，它是以膜孔把水濾過，將水中雜質截留，而沒有化學變化，處理簡易的技術，但因膜孔非常細小，相應的存在某些技術問題。在給水也有用生物膜處理原水的方法，但它與過濾膜分離技術不同。用作膜分離的叫做membrane，用作生物膜處理的膜叫做film.

過濾膜以截留原水顆粒的大小分類，膜孔從粗到細分為微濾膜(MF)，超濾膜(UF)，納諾濾膜(NF)和反滲透膜(RO)。MF膜孔徑0.05um以上，或為1000以上分子量，以去除膠體、高分子有機物為對象。NF膜孔徑為100～1000分子量。它去除的物質在UF與RO之間，以去除三鹵甲烷、異味、色度、農藥、可溶性有機物、Ca、Mg等。RO分離粒徑為數十分子量，以去除食鹽類和無機鹽為對象。RO滲透水的壓力比其滲透壓力要多1～2倍。除以上四種以外，還有離子交換膜和氣體滲透膜。MF、UF、NF和RO以壓力驅動使固液分離。離子交換膜則以電力驅動使鹽類分子分離，促成海水淡化等。氣體滲透膜是研究出來通過氣體的新型膜，能使乙醇濃縮和海水淡化。

超濾膜、微孔濾膜、納濾膜、微濾膜、中空纖維超濾膜、賽爾濾膜等。而目前超濾膜應用最廣泛，按濾膜形式，主要分為卷式，板框式，管式和中空纖維式濾膜等。

水體透過膜流速不大，因此為通過需要的水量，膜裝置的單體面積要大，要在一個小的空間內裝入很多根的膜細管。另外，厚度100um以下的薄膜因承受高壓，還必須有耐壓能力，為此應設法製造各種耐強壓的膜。一般膜的型式有板框式、螺旋式、橋式、管式及中空纖維式五種。板框式的膜應使用多孔質的材料，螺旋式和橋式的膜與板框式的相同。螺旋式的為卷狀，橋式的為在摺疊成小的體積中塞入大面積的膜。管式膜也需有多孔質的材料，原水從管的內側通過，滲透水流出管外的為內壓式膜，這種客用得很普遍，也有外壓管式的。中空系統外徑為幾百um，系統內包有多數纖維細管，因為纖維管細小，沒有必要特別用強度高的纖維管，膜本身就足以抵抗給予的壓力，中空纖維繫統有原水從中空系統內側通過的內壓式，及從外部加壓的外壓式兩種。

使用過濾膜裝置不需凝絮化學處理，也不需蒸發分離作用，只需要壓力使水中固液分離，這是過濾膜處理的一大特點。

在MF、UF、NF及RO之中，除海水淡化應用RO以外，RO尚無使用之處。RO幾乎將鹽類全部除掉，處理后水成了一切鹽類都沒有的純水，甚至比蒸餾水還純，這樣的水當然不能做飲用水使用。如果採用就得要加對人體健康有益的鹽類，要達到這種要求，尚無條件做到。NF對鹽類的去除僅次於RO，但去除率也很高，一般作為軟水應用，對作飲用水由於上述原因也不宜採用。從而，用於凈水處理的膜應為MF和UF膜。用這樣的膜主要能將膠體和浮游生物等除去，能將不溶性的鐵和錳除去，及能將菌類除去。但為了避免細菌在清水池內不再重生，不能省掉滅菌處理程序。考慮到UF去除物質的分子量程度，它沒有能力將臭氧物質和三鹵乙烯等有機溶劑除去，這些溶劑會在膜面上形成一層薄膜，這些薄膜今後可能有辦法除掉，可在以後列題研究。在膜的型式上，外壓中空系統或管型等膜適於採用。如果採用外壓式膜，可將通過沉砂池的原水，直接與膜連接處理。直接接到板框式和螺旋式的膜的原水，為了使膜孔不被閉塞，在流入膜以前，應將原水中浮遊物質除去。

凈水廠常規處理程序為凝聚、沉澱、過濾，膜分離水廠在原水符合過濾膜處理條件下，處理程序簡單，只需過濾膜裝置處理即可(在原水水質惡化時，尚需增加常規處理或增加微篩網處理)。在能量消耗上，使用過濾膜全量濾過方式，由於通過過濾膜使壓力提高，原水泵尚需在增強壓力上考慮。

從過去使用膜的經驗看，飲用水使用的原水(河水、水庫水和富營養的湖泊水)，用不加混凝劑的MF膜處理，和用混凝劑的凝聚、沉澱、過濾的常規處理相比，前者與後者所處理后水的水質相當或超過。

採用膜分離技術只為供應原水提供必要的操作壓力，並只需要運行一個較長時間才沖洗濾膜，別無其他工序。當前凝聚、沉澱、過濾凈水處理則工序繁多，在投藥上尚不能設定投加率。在這樣情況下操縱膜裝置很容易使其自動化，做到無人管理，而常規處理做到自動化則不容易。

採用過濾膜水廠，膜裝置佔地面積小，很容易將同等產水量的常規處理所佔廠地面積降低一半。剩餘地方可設活性炭處理裝置。由於過濾膜水廠可以無人化，職工居住的建築物和配套設施都可削減。

當前過濾膜使用壽命和價格尚是未知數，全部費用不好計算。但是從用膜處理用電費用和藥劑費用都少來看，比之常規處理維護管理費用高的狀況有很大優點。

由於用膜處理不需投藥，處理污泥量減少，因此易於處理。是否如此尚正在研究階段，未得出明確結果。

過濾膜除用作水處理以外，還可用於超純水製造和海水淡化，一般採用反滲透膜(納諾濾膜)。另外用於糞尿處理、城市中水道處理、各種廢水處理等，一般採用超濾膜和微濾膜。在工業上可用於乳製品製造、半導體製造、食品製造、紙張製造及藥品製造等，也一般採用超濾膜和微濾膜。

濾膜應用於食品飲料、醫療製藥、市政工水處理、工業用高純水、鍋爐補水、海水淡化、電子行業超純水、廢水處理與回用、物料濃縮提純等多種行業。

比較廣泛的，家用超濾凈水器，超濾膜。可去除溶液中的大分子、膠體、蛋白質、微粒等，具有使用壓力低、產水量大、便於操作的特點。

超濾在廢水處理中的應用

已應用在汽車製造行業噴漆廢水、金屬加工廢水以及食品工業廢水的處理及有用物質的回收。超濾對水中的各類膠體均具有良好的去除特性，因而可以考慮擴大到凝結水精處理及離子交換除鹽系統的預處理中。

超濾膜在制酒原水製備中的應用

超濾膜組件應用於微型啤酒生產車間，通過檢測膜裝置的處理性能，表明採用超濾膜深度凈化制酒原水，能夠有效地降低水中多種污染物濃度，消除管網造成的二次污染，完全可以滿足制酒工藝所需優質原水的要求。