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随着污水处理技术不断更新，膜法作为一种见效较快的污水处理方式，已在污水处理领域得到广泛应用。膜的种类很多，按孔径大小划分，通常可分为超滤膜、微滤膜、纳滤膜等。目前实际工程中使用较多的是微滤膜，因为超滤膜和纳滤膜孔径较小，相对更容易出现堵塞。那么，影响超滤膜堵塞的因素究竟有哪些？又可以通过哪些思路来缓解堵塞？下面从运行操作参数的角度进行梳理。山东中耀康威环保设备持续关注污水处理与膜分离设备的技术应用资讯。

超滤膜堵塞的基本判断

用超滤膜处理污水时，溶液中的无机盐可以透过超滤膜，因此通常不存在结垢问题，一般也不把膜对预处理水质调节过程的影响作为主要考虑对象，关键在于预防凝胶层形成以及膜污染和堵塞问题。正确控制和执行操作参数，对超滤系统的长期稳定运行极为重要。

常用的操作参数一般包括：流速、压力、压降、浓缩水排放、回收率和温度。这几项参数相互关联，任何一项偏离合理区间，都可能加速膜面污染或造成堵塞。

1. 流速

流速是指膜表面储备溶液（供应水）流动的线速度，是超滤系统中非常重要的操作参数。流速较大时，不仅会造成能量浪费和压降过大，还会加速超滤膜分离性能的下降；流速过小，则渗余物表面形成的边界层厚度增加，引起浓度极化，进而影响渗透速率和渗透质量。最佳流速通常需要通过实验确定。

在中空纤维超滤膜中，当入口压力保持在0.2MPa以下时，内膜流速仅约0.1m/s，流动模式处于完全层流状态；外压膜则可以获得更大的流速。对于毛细管型超滤膜，当毛细管直径为3mm时，可以适当提高流速，有利于减少浓缩边界层。

这里有两个问题需要指出：一是流速不能任意确定，入口压力与原液流速相关；二是对于中空纤维膜或毛细管膜，沿程流速分布并不一致，浓缩水排放比例会明显影响进口端与出口端的流速差异。此外，提高压力虽然会增加渗透物量，但对流速的贡献最小。因此，增大毛细管直径并适当增加浓缩水排放（回流速率），有助于提高流速，在超滤浓缩过程中（例如电泳漆回收）往往能有效提升超滤速率。

在允许的压力范围内增加供水量，并将流速选在较合适的数值上，有利于中空纤维超滤膜性能的发挥。

2. 压力和压降

中空纤维超滤膜的操作压力一般为0.1—0.6MPa，这也是超滤定义领域中处理溶液的常用工作压力。分离不同分子量物质，需要选用具有相应截留分子量的超滤膜，操作压力也有所不同。

通常，模塑壳中空纤维内压膜的耐压性小于0.3MPa，中空纤维的抗压强度一般也小于0.3MPa，因此工作压力应控制在0.2MPa以下，膜两侧压差不宜大于0.1MPa。外压中空纤维超滤膜的抗压强度可达0.6MPa，但外壳膜组件的工作压力同样约为0.2MPa。需要注意的是，内压膜直径较大，若当作外压膜使用，容易在接头处被压碎、切割而损坏，因此内压膜与外压膜并不通用。当超滤液需要一定压力进入下一道工序时，应选用不锈钢外壳超滤膜组件；中空纤维超滤膜组件可在0.6MPa压力下使用，超滤液压力可达30米水柱（约0.3MPa），但膜内外两侧的压差必须保持在0.3MPa以内。

选择工作压力时，除了考虑膜和外壳的耐压性，还必须考虑膜的压实和抗污染能力。压力越高，水渗透性越大，但截留在膜表面的物质也越多，阻力越大，透水率反而越低；同时，进入膜孔的颗粒也更容易阻塞通道。因此，在条件允许的情况下，选择较低的工作压力更有利于膜性能的全面发挥。

中空纤维超滤膜组件的压降，是指原液入口处压力与浓缩物出口处压力之间的差值。压降与供水量、流量和排出的浓缩水量密切相关。对于内压式中空纤维膜或毛细管型超滤膜，膜表面沿水流方向的流速和压力会逐渐变化，供水、流速和浓缩水排放越大，压降越大，下游膜表面的压力越难以达到所需的工作压力，膜组件的总产水量也会受到影响。

实际运行中应尽量控制压降。随着运行时间延长，污染物不断积累，水流阻力增加，压降也会升高。当压降高于初始值0.05MPa时，通常就需要进行清洗，疏通水路。

3. 回收率和浓缩水排放

在超滤系统中，回收率和浓缩水浓度是一对相互制约的因素。回收率是指透过膜的水量与供给水量之比，排出的浓缩水量则是通过膜排出的水量。由于供水量等于浓缩水量与渗透量之和，浓缩水量大，回收率就相对较小。为保证超滤系统正常运行，应规定最小浓缩水排放量和组件的最大回收率。

在一般水处理项目中，中空纤维超滤膜组件的回收率约为50%—90%。回收率的选择取决于进料液的组成和状态，也就是可截留物质的数量、膜表面形成的污垢层厚度以及对渗透水量的影响。多数情况下，也可以采用较小的回收率运行，并将浓缩液回流至原液系统，通过增加循环量来减小污垢层厚度，从而提高透水率，有时并不会增加单位产水量的能耗。

4. 工作温度

超滤膜的透水性随温度升高而增加。通常情况下，水溶液粘度随温度升高而降低，流动阻力减小，透水性相应提高。工程设计中应考虑作业现场进料液的实际温度。

特别是对于存在季节性温度变化的应用场景，温度过低时应考虑温度调节，否则温度变化可能导致透水性出现约50%的波动；温度过高则会影响膜的性能。通常，中空纤维超滤膜的工作温度宜控制在25±5℃。如果需要在更高温度下运行，可以选择耐高温的膜材料和外壳材料。

小结

总体来看，污水处理中超滤膜的堵塞并非单一因素造成，而是流速、压力与压降、回收率与浓缩水排放、工作温度等运行参数共同作用的结果。结合水质特征合理设定参数、控制压降并及时清洗，是延长超滤膜使用周期、维持系统稳定产水的重要环节。