超濾膜技術在水處理中的應用
現階段世界范圍內水處理設施的擁有者開始出現了轉變。供水開始逐漸由大規模的，政府控制運營的方式轉變為私人擁有的，多個國家共同參與的事業，并且也被視為本世紀的下一個商業機會。由此，出現了對新的水處理技術以及降低水處理成本的需求。此種需求必然導致膜技術的興起。從60年代開始，膜技術最早起源于海水淡化的反滲透膜。而后膜技術得到了非常迅速的發展，并且被廣泛應用于越來越多的領域。既脫鹽反滲透后，一系列更疏松的滲透膜被開發出來，包括從納濾，到超濾，到微濾。并且任何一種應用都有其獨特的，可以非凡設計的膜來滿足要求。在早期大部分膜過濾采用錯流過濾的形式，即液體沿與膜面水平的方向流動，這樣的過濾形式可以防止“膜垢”的產生，但卻僅有一小部分的液體真正能夠過濾出來。因此這種過濾形式導致非常高的能耗，從而阻礙了膜在大規模水處理設施上的應用。
在水處理中，尤其是大規模的水處理設施，能耗已經成為一個非常明顯的重要指標。假如膜技術要成為大規模的水處理設施的主要技術之一，就一定要降低能耗。因此，許多膜制造商開始開發低能耗的膜過濾系統，即所謂的死端過濾或半死端過濾。
此系統的工作原理類似咖啡過濾機，水中的固體懸浮物沉降在膜的表面。這部分固體通常被成為“污垢”，只要水中含有固體懸浮物，就必然會有“污垢”產生。為保證膜的產水量保持不變，膜過濾壓力必然不斷增加，因此運行一段時間后需要從與過濾相反的方向對膜進行清洗，因此有時我們也稱為“半死端過濾”。沉積在膜表面的固體被清洗排出，從而膜又恢復了最初設計的性能。雖然反沖洗能夠去除系統中大部分的膜污染，但有時仍然需要更有效的辦法對膜進行徹底清洗。因為許多物質黏附在膜表面，僅通過機械力無法將其去除。這部分物質通常為有機物或微生物有機物，經過較長時間的運行，這部分物質會堵塞膜孔。膜的堵塞問題應該被稱為“污垢”，它是運行過程不希望發生的情況。堵塞物可以溶解并通過膜，假如其對膜表面的黏附不是非常強的情況下；或者被膜截留，對于一些微生物有機物，當它們附著在膜表面后，還會進一步繁殖。這種膜污染的主要通過化學清洗去除，也是一種可逆污染。膜污染真正的問題是那些無法去除的不可逆的污染。
半死端過濾技術是XIGATM的核心技術，它是根據8寸半死端過濾超濾膜組件發展起來的。XIGATM的核心技術采用8寸壓力容器，這是通常反滲透的標準設計。在每個壓力容器中，可以放入多個膜組件。每個膜組件為1.5米長，毛細管式膜，膜絲內徑0.8或1.5mm，每個膜組的膜面積為22或35m2。膜過濾的過程分為過濾、反洗、和化學加強反洗三個步驟。
應用半死端過濾技術的關鍵，是將過濾、反洗、化學加強反洗三個過程合理設計，從而使最終用戶獲得最低的運行費用。因此沒有必要將單位膜面積的出水率總是保持在盡可能大的水平上。因為反沖洗不必加入任何化學藥劑，并且進行時間很短因此反沖洗的費用遠遠低于化學加強反洗，我們認為反沖洗是去除膜表面沉積污垢的首選方法。
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