超滤(Ultra-filtration, UF)是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术。超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。超滤膜只允许溶液中的溶剂（如水分子）、无机盐及小分子有机物透过，而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留，从而达到净化和分离的目的。

一、超滤概念

超滤膜被大量用于水处理工程。超滤技术在反渗透预处理、饮用水处理、中水回用等领域发挥着越来越重要的作用。超滤技术在酒类和饮料的除菌与除浊，药品的除热原以及食品及制药物浓缩过程中均起到关键作用。超滤过滤孔径和截留分子量的范围一直以来定义较为模糊，一般认为超滤膜的过滤孔径为0.001-0.1微米，截留分子量(Molecular weigh cut-off, MWCO)为1,000-1,000,000 Dalton。严格意义上来说超滤膜的过滤孔径为0.001-0.01微米，截留分子量为1,000-300,000 Dalton。若过滤孔径大于0.01微米，或截留分子量大于300,000 Dalton的微孔膜就应该定义为微滤膜或精滤膜。

一般用于水处理的超滤膜标称截留分子量为30,000-300,000 Dalton，而截留分子量为6,000-30,000 Dalton 的超滤膜大多用于物料的分离、浓缩、除菌和除热源等领域。

超滤膜的形式可以分为板式和管式两种。管式超滤膜根据其管径的不同又分为中空纤维、毛细管和管式。市场上用于水处理的超滤膜基本上以毛细管式为主，个别工程中使用的中空纤维(内径0.1-0.5mm)聚乙烯或聚丙烯微孔膜实际上应属于微滤膜。

将超滤膜丝组合成可与超滤系统连接的组件称为超滤膜组件。超滤膜组件分为内压式、外压式和浸没式三种。其中浸没式超滤膜过滤的推动力是膜管内部的真空与大气压之间的压力差。对于过滤精度要求较高的超滤膜，这一压力差通常不易满足所需过滤推动力的要求，因此浸没式的组件形式比较适合于过滤精度较低的超滤膜或微滤膜。外压式超滤在正冲与反冲时，膜表面液体的流速极不均匀，影响膜表面的冲洗效果，因此常用于水处理的超滤膜还是内压式组件结构较具有优势。

二、超滤设备工作原理

超滤是一种以筛分为分离原理，以压力为推动力的膜分离过程，过滤精度在0.005-0.01μm范围内， 可有效去除水中的微粒、胶体、细菌、热源及高分子有机物质。可广泛应用于物质的分离、浓缩、提纯。超滤过程无相转化，常温下操作，对热敏性物质的分离尤为适宜，并具有良好的耐温、耐酸碱和耐氧化性能，能在60℃ 以下，pH为2-11的条件下长期连续使用。

三、超滤膜的分类

超滤膜按结构型式分为板框式（板式）、中空纤维式、纳米膜表超滤膜、管式、卷式等多种结构。其中，中空纤维超滤膜是超滤技术中比较成熟的一种形式。中空纤维外径0.4-2.0mm，内径0.3-1.4mm，中空纤维管壁上布满微孔，孔径以能截留物质的分子量表达，截留分子量可达几千至几十万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式中空超滤膜。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩液排除不致堵塞膜表面，可长期连续运行。

四、超滤设备的优点

1、超滤膜元件采用有机膜元件，从而确保截留性能和膜通量。

2、系统回收率高，所得产品品质优良，可实现物料的高效分离、纯化及高倍数浓缩。

3、处理过程无相变，对物料中组成成分无任何不良影响，且分离、纯化、浓缩过程中始终处于常温状态，特别适用于热敏性物质的处理，避免了高温对生物活性物质破坏这一弊端，有效保留原物料体系中的生物活性物质及营养成分。

4、系统能耗低，生产周期短，设备运行费用低，能有效降低生产成本，提高企业经济效益。

5、系统集成化程度高，结构紧凑，占地面积少，操作与维护简便，工人劳动强度低。

6、系统制作材质采用卫生级管阀件。

7、控制系统可根据用户具体使用要求进行个性化设计，结合控制软件，现场在线集中监控重要工艺操作参数，避免人工误操作。

五、工艺流程

1、原水 - 原水加压泵 - 多介质过滤器 - 活性炭过滤器 - 软水器 - 精密过滤器 - 一级反渗透设备 - 中间水箱 - 中间水泵 - 离子交换器 - 纯化水箱 - 纯水泵 - 紫外线杀菌器 - 微孔过滤器 - 用水点

2、原水 - 原水加压泵 - 多介质过滤器 - 活性炭过滤器 - 软水器 - 精密过滤器 - 级反渗透 - PH调节 - 中间水箱 - 第二级反渗透(反渗透膜表面带正电荷) - 纯化水箱 - 纯水泵 - 紫外线杀菌器 - 微孔过滤器 - 消毒装置 — 用水点

3、原水 - 原水加压泵 - 多介质过滤器 - 活性炭过滤器 - 软水器 - 精密过滤器 - 一级反渗透机 - 脱气膜 - 中间水箱 - 中间水泵 - EDI系统 - 纯化水箱 - 纯水泵 - 紫外线杀菌器 - 微孔过滤器 - 消毒装置 - 用水点

4、原水 - 原水加压泵 - 多介质过滤器 - 活性炭过滤器 - 软水器 - 精密过滤器 - 级反渗透 - PH调节 - 中间水箱 - 第二级反渗透(反渗透膜表面带正电荷) - RO水箱 - RO水泵 - TOC分解器 - EDI系统 - 纯化水箱 - 纯水泵 - 紫外线杀菌器 - 微孔过滤器 -消毒装置 - 用水点

5、原液 － 储罐 － 加压泵 － 精密过滤器 － 中空超滤设备 － 储液罐 － 反洗水箱 － 反洗泵。

六、超滤技术的应用

早期的工业超滤应用于废水和污水处理。三十多年来，随着超滤技术的发展，如今超滤膜技术的应用领域已经很广，主要包括食品工业、饮料工业、乳品工业、生物发酵、生物医药、医药化工、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收以及环境工程等。

1、污水、废水的回收利用

超滤设备其价格比较低为废水回收再利用提供了有力的条件。

2、地表水处理

超滤处理后的水用于浇灌或作为反渗透的进水，来制备工业用水。

3、生活饮用水处理

在供水终端用UF系统，对细菌病毒在的去除率较高。

4、 海水淡化

超滤系统可以控制海水的水质，为反渗透系统供给高质量的进水，超滤系统的出水SDI值可以控制在2以下。超滤系统(又称为超滤设备)前不用预处理，适用各类海水水质。