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超滤系统的运行管理
1、预处理系统
预处理系统是指原液在进入超滤装置之前去除各种有害杂质的工艺过程及设备。预处理工艺是根据原液情况及处理的要求来确定的，没有固定模式，但下述选择原则可供参考。
⑴地下水及含悬浮物、胶体物质小于50mg/l时宜采用直接过滤或者在管道中加入絮凝剂过滤； ⑵地面水及含悬浮物、胶体物质大于50mg/l应采用混凝沉淀、过滤工艺； ⑶原水中含有、藻类及其他微生物较多时，必须先行，然后再按常规程序处理，剂有氯、次氯酸钠、臭氧等，而过氧化氢、等多用清洗组件时用来，因为预处理用量大，不经济； ⑷原水经剂处理后，如果水中含有较多的余氯或其他强氧化剂，可加入亚硫酸钠等还原剂或者用活性碳吸附去除。
2、运行前的准备工作
⑴进水水质的检查，是检查进水的浊度或SDI值、PH值和、微生物、余氯等项目，应达到设计要求的进水指标后方可输入超滤系统； ⑵清洗设备及管道，超滤系统组装完成后，在启动之前还必须对系统中所有过流部分进行清洗； ⑶管路系统检查，操作人员必须掌握工艺流程路线，检查各有关设备和管是否有误接的地方，同时还要检查进、出口阀门的启闭情况。
3、启动
当做完上述各项准备工作后，可行试启动，即接通电源，打开进水阀门，开动泵后立即停止，观察水泵叶轮转动方向是否正确，检查水泵在启动时有无反常的噪音产生，以判断水泵是否能正常运行。对于全自动的控制装置必须预先设置操作程序，以便启动后进入正常顺序运行。
4、运行
a、升压：水泵转动后，逐渐打开超滤系统的进水阀门，相应调节浓缩水出口阀门使系统升压及保持浓缩水的流动，通常情况下，应当缓慢转动阀门，大约在1min左右时间内升至所需的工作压力，有利于对设备及膜的保护；
b、及记录：注意超滤设备进出口压力差的变化，进口压力应按设计值操作，但随着运行时间延长，出口处压力会逐渐降低，即压力差会逐渐，应当采取相应措施，即采取物理或化学方法进行清洗。运行中定时分析供水水质和超滤水水质，发现有突然变化现象，应立即采取措施；
c、回收比及其调节：运行中观察浓缩水的排放量及透水量，始终保持在允许的回收比范围内运行。回收比过大或过小，于超滤膜的正常运行都是不利的；
d、膜的清洗；
e、：一般采用定期的方法，的操作周期因供给原水的水质情况而定。药品可用500～1000mg/l次氯酸钠溶液或1％过氧化氢水溶液循环即可。

膜的分离原理
微滤和超滤的分离机理涉及两个方面：一个是杂质在膜表面及微孔中被吸附而被去除；二是比膜孔大的杂质在膜表面由于筛分作用被机械截留去除。实际运行过程中，筛分作用是两者主要的分离机理。
关于两者的分离对象，微滤膜主要分离的是悬浮物和等颗粒物质；超滤膜则主要是水中的胶体和一些生物大分子等。
膜材料
微滤和超滤的膜材料种类是比较广泛的，主要分为有机膜和无机膜两大类。
膜分离孔径特征
从微观结构上来看，微滤和超滤膜都属于孔状结构，因此孔径的分布成了两者分离性能的重要技术指标。
对于微滤膜，通常使用孔径分布曲线来表示，根据孔径分布曲线，可以得到值出现的微孔直径，即标称孔径。
而对于超滤膜，其孔径分布一般以截留相对分子质量（Molecular Weight CutOff，即MWCO）来表示，这个数据一般是通过试验行测定的。
具体的方法是通过测定膜对于其具有相似的化学结构，但是相对分子质量不同的一系列化合物（如聚乙二醇，PEG等）的截留率，从而得到截留相对分子质量曲线。从该曲线上寻找截留率为90%时，对应的小相对分子质量，即为该膜的截留相对分子质量。
膜组件的形式
然后我们再了解下微滤和超滤膜的膜组件的形式，主要有板框式、管式和中空纤维膜组件等形式。

超滤相关术语
原水：进入超滤系统的未经处理的水，还没有透过超滤膜。
水通量：是指在 25℃水温和 0.1MPa 水压下，单位时间内、单位膜面积所透过纯水的体积。（单位：升/小时.平方米.0.1MPa）。
载留率（R0）与切割分子量（MWCO）：膜丝上微孔的形状和大小并非完全一致的，常使用截留率和切割分子量两个参数共同来衡量，截留率是指溶液中被截留的特定溶质的量所占溶液中特定溶质总量的比率。当 90%的溶质被膜截留时，在截留曲线所对应该类溶质的小分子量即为该膜的切割分子量。超滤膜的孔径大约在 0.002 至 0.1 微米之间，其对应的切割分子量约为 1，000—500，000。
孔径分布：相同切割分子量的超滤膜因膜丝上孔径大小分布的不同，其分离的效果也会有所差异，通常使用泡压法来测定超滤膜的孔径的分布，超滤膜上的孔径大小应均匀一致，孔径分布曲线窄，截留性能敏锐，选择性好。
泡点测试：泡点是用来测试膜性能及膜组件完整性的一种常用方法。泡点是指膜完全浸润并浸泡在液体中，从膜的一边加以一定压力的气体，从膜的另一边开始出现连续起泡时的压力。泡点测试常常用来检测膜的孔径。
断裂强度与断裂伸长率：超滤膜的机械强度大小反映了膜丝抵抗断丝的能力，断丝使超滤膜失去分离性能，是评价超滤膜质量优劣的一项重要指标，机械强度由膜丝的断裂强度和断裂伸长率来表征。一般使用电子单纱测力仪测量单根膜丝的断裂强度和伸长率。
死端过滤：原液中的水分子全部渗透过超滤膜，没有浓缩液流出，当原液中被分离物质浓度很低时,为了降低能耗，通常采用死端过滤，或称为全量过滤。
错流过滤：在过滤时有一部分的浓缩液体从超滤膜的另一端排掉，当原液中能被膜截留的物质浓度很高时，膜的过滤阻力增长很快，此时多采用错流过滤。
内压式过滤：原液先从膜丝内孔进，经压力差驱动，沿径向由内向外渗透过中空纤维成为透过液为内压式过滤。
外压式过滤：原液经压力差驱动沿径向由外向内渗透过中空纤维膜丝成为透过液，而截留的物质汇集在中空丝的外部时为外压式过滤。
跨膜压差：表示水透过膜的实际所需的驱动力，计算为原水侧的平均压力与产水侧平均压力的差。
回收率：单位时间超滤净水产量（去除反洗所需用水量）与总原水量的比值 R。
污染：被膜截留而沉积在膜表面的固体物质。污染常常导致膜通量的衰减。通常需要采用化学或者物理方法膜表面的污染物，恢复膜通量。
反洗：将超滤透过液从膜丝内侧（产水侧）在一定压力作用下流向膜丝外测（原水侧）。
浓差化：引起被截留的悬浮物在膜表面聚集的现象。通常提高膜丝表面液体的切向流速可以有效降低浓差化的现象。
亲水性：亲水性膜材料对水有较强的亲合力，膜的表面很自然的具有润湿的特性。
疏水性：膜材料对水的排斥特性。疏水性膜材料具有很低的吸水性能，因此在表面水常呈颗粒状。常用接触角表征材料的亲水性或者疏水性。
超滤膜成膜材料
可以用来制造超滤膜的材料很多，包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚醚砜（PES）、聚丙烯（PP）、聚（PAN）、聚氯乙烯（PVC）等。90 年代初，聚醚砜在商业上取得了应用，而 90 年代末，性能更优越的聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜开始被广泛地应用于水处理行业。目前聚偏氟乙烯（PVDF）和聚醚砜（PES）成为制造中空纤维超滤膜的主流材料。

微滤和超滤膜相关的几个基本工艺参数
水通量
水通量与施加在膜两侧的过滤压差是成正比的，与过滤的阻力成反比，过滤阻力则包含膜本身的阻力、浓差化阻力和凝胶层的阻力。
先是浓差化现象，以超滤膜为例，在其过滤过程中，含有不同分子大小的混合液会流过超滤膜。在压力差的作用下，混合液中小于膜孔的部分会透过膜成为滤过液，大于膜孔的部分则会被截留。被截留的部分会在膜表面逐渐积累，形成浓度边界层。边界层中溶质的浓度要远远的高于主体溶液中溶质的浓度，形成膜表面到主体溶液之间的浓度差，导致紧靠膜表面的溶质反向向主体溶液中扩散。
在膜过滤的实际运行中，浓差化现象是不可避免的，但是一旦过滤压差消失，浓差化现象也会消失，所以这种现象是可逆的。
当浓差化现象比较严重时，胶体和大分子溶质在膜表面的浓度远大于其在主体溶液中的溶解度时，会形成一层凝胶层，此时的浓度即为凝胶浓度Cg。
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