超滤膜在运行相当长的一段时间后,在浓差极化影响下,逐渐形成凝胶层和污染物沉积层,并在压力差的作用下慢慢被压实,使流体阻力显著增加,透水通量急剧下降,采用物理方法不能使通量恢复时,必须用化学清洗剂进行清洗。
但对膜进行清洗时,应当注意两点:一是必须事先弄清楚污染物的组成及污染性质。这样才能采取有效的清洗方法。二是如能用清水冲洗,应尽量用清水冲洗。只有当清水冲洗达不到理想效果时,才考虑用化学清洗方法。为此超滤膜的清洗,又可分为物理清洗法和化学清洗法两种。
流速是指原液(供给水)在膜表面上的流动的线速度,是超滤系统中的超滤一项重要操作参数。流速较大时,不但造成能量的浪费和产生过大的压力降而且加速超滤膜分裂性能的衰退。反之,如果流速较小,截留物在膜表面形成的边界层厚度增大,引起浓度极化现象,既影响了透水速率,又影响了透水质量。流速是根据实验来确定的。中空纤维超滤膜,在进水压力维持在0.2MPa以下时,内压膜的流速仅为0.1m/s,该流速的流型处在完全层流状态。外压膜可获得较大的流速。毛细管型超滤膜,当毛细管直径达 3mm时,其流速可适当提高,对减少浓缩边界层有利。必须指出两方面问题,其一是流速不能任意确定,由进口压力与原液流量有关,其二是对于中空纤维或毛细管膜而言,流速在进口端是不一致的,当浓缩水流量为原液的10%时,出口端流速近似为进口端的10%,此外提高压力增加了透过水量,对流速的提高供献极微。因此增加毛细管直径,适当提高浓缩水排量(回流量),可以使流速获得提高,特别是在超滤浓缩过程中,如电泳漆的回收时可有效提高其超滤速率。
在超滤系统中,回收比与浓缩水排放量是一对相互制约的因素。回收比是指透过水量与供给量之比率,浓缩水排放量是指未透过膜而排出的水量。因为供给水量等于浓缩水与透过水量之和,所以如果浓缩水排放量大,回收比较小。为了保证超滤系统的正常运行,应规定组件的小的浓缩水排放量及大的回收比。在一般水处理工程中,中空纤维超滤膜组件回收比约为50~90%。其选择根据为进料液的组成及状态,即能被截留的物质的多少,在膜表面形成的污垢层厚度,及对透过水量的影响等多种因素决定回收比。在多数情况下,也可以采用较小的回收比操作,而将浓缩液排放回流入原液系统,用加大循环量来减少污垢层的厚度,从而提高透水速率,有时并不提高单位产水量的能耗。