在20世紀的最終10年，國際范圍內水處理設備的擁有者開端出現了轉變。（可飲用）供水開端逐漸由大規劃的，政府操控運營的辦法轉變為私家擁有的，多個國家共同參加的工作，而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能以及下降水處理成本的需求。此種需求必定導致膜技能的興起。{TodayHot}從60年代開端，膜技能最早起源于海水淡化的反浸透膜。然后膜技能得到了十分迅速的開展，而且被廣泛使用于越來越多的范疇。既脫鹽反浸透后，一系列更疏松的浸透膜被開發出來，包含從納濾（疏松反浸透），到超濾（去除細菌和病毒），到微濾（去除懸浮固體）。而且任何一種使用都有其獨特的，能夠特殊規劃的膜來滿足要求。在前期大部分膜過濾選用錯流過濾的辦法，即液體沿與膜面水平的方向流動，這樣的過濾辦法能夠避免“膜垢”的產生，但卻僅有一小部分的液體真實能夠過濾出來。因而這種過濾辦法導致十分高的能耗，然后阻礙了膜在大規劃水處理設備上的使用。

    總述

    于水處理，尤其是大規劃的水處理設備，能耗已經成為一個十分顯著的重要目標。假如膜技能要成為大規劃的水處理設備的首要技能之一，就一定要下降能耗。因而，許多膜制造商開端開發低能耗的膜過濾體系，即所謂的死端過{HotTag}濾或半死端過濾。

    此體系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外表。這部分固體一般被成為“塵垢”，只要水中含有固體懸浮物，就必定會有“塵垢”產生。為保證膜的產水量堅持不變，膜過濾壓力必定不斷添加，因而運轉一段時間后需求從與過濾相反的方向對膜進行清洗，因而有時咱們也稱為“半死端過濾”。堆積在膜外表的固體被清洗排出，然后膜又恢復了開始規劃的功能。盡管反沖刷能夠去除體系中大部分的膜污染，但有時依然需求更有效的辦法對膜進行完全清洗。由于許多物質黏附在膜外表，僅經過機械力無法將其去除。這部分物質一般為有機物或微生物有機物，經過較長時間的運轉，這部分物質會堵塞膜孔。膜的堵塞問題應該被稱為“塵垢”，它是運轉進程不希望產生的情況。堵塞物能夠溶解（關于一些小分子有機物）并經過膜，假如其對膜外表的黏附不是十分強的情況下；或許被膜截留，關于一些微生物有機物，當它們附著在膜外表后，還會進一步繁殖。這種膜污染的首要經過化學清洗去除，也是一種可逆污染。膜污染真實的問題是那些無法去除的不可逆的污染。

    半死端超濾技能

    近幾年開展的開展的半死端過濾技能是XIGATM的核心技能，它是依據8寸半死端過濾超濾膜組件開展起來的。XIGATM的核心技能選用8寸壓力容器，這是一般反浸透的標準規劃。在每個壓力容器中，能夠放入多個膜組件。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。膜過濾的進程分為過濾、反洗、和化學加強反洗三個進程。

   成功使用半死端過濾技能的要害，是將過濾、反洗、化學加強反洗三個進程合理規劃，然后使最終用戶取得最低的運轉費用。因而沒有必要將單位膜面積的出水率總是堅持在盡可能大的水平上。由于反沖刷不用加入任何化學藥劑，而且進行時間很短（一般為20～60秒）因而反沖刷的費用遠遠低于化學加強反洗，咱們認為反沖刷是去除膜外表堆積塵垢的首選辦法。

    為了更清楚的解說這個問題，下圖標明體系運轉進程中膜兩頭壓力的變化。圖中A段標明過濾進程，B段標明反洗進程，C短標明化學加強反洗進程（CEB）。

    A進程進行中，關于特定的水質，需求保證的要害目標是膜通量和膜過濾壓力。因而若下降反洗和化學加強反洗的頻率，就將影響膜的通量。同時就將使體系的出資添加。別的一個辦法是改善入水的水質，經過加藥或進行化學預處理。這相同要添加出資和運轉費用，因而一般要依據實際在這兩種辦法中進行權衡。

    關于B進程，膜過濾壓降取決于膜外表垢層的厚度，和反洗時的機械壓力。反洗應盡可能充沛，保證能夠被反洗掉的塵垢充沛去除，這是推遲化學加強反洗的頻率的一種有效辦法。別的這個進程中也存在反洗的機械壓力（如反洗水的流量）和改動垢層厚度（加入預處理）這兩種計劃之間的權衡的問題。

    C進程，化學加強反洗（CEB），僅在進行了反沖刷后膜兩頭的過濾壓降依然到達了預訂值后，或許在預先設定的較長的反洗次數今后。所使用的化學清洗劑是一些常規化學藥劑的混合物，包含次氯酸鈉、雙氧水、次氯酸等，能夠十分地容易的處理掉塵垢層。

    超濾技能在水處理范疇中的使用

    盡管超濾能夠有許多的使用范疇，但大規劃的水處理一般會集在以下方面：

    飲用水供水終端

    地表水處理

    海水處理

    流體的回用

    1飲用水處理

    由于對飲用水的質量要求越來越嚴厲，水處理公司投入越來越大的精力來操控供水管網中存在的微生物的量。為了做到這一點，因而一種辦法是進行昂貴、頻繁的水質檢驗，或許在供水終端設置避免細菌和病毒進入的屏障。

    選用UF體系，能夠十分便利的建成這樣的屏障。超濾膜對細菌的去除率能夠到達6log，關于病毒的去除率到達4log，因而水廠和用水者都不用在擔心細菌和病毒的問題。由于飲用水的質量自身就很高（濁度和懸浮固體都十分低），因而此刻的膜體系能夠能夠選用很高的膜通量，能夠到達135升/平米.小時。同時較高的入水條件，因而反沖頻率和化學加強反洗的頻率都能夠十分低，產水量能夠到達99％。假如需求還能夠建立二級超濾體系，將榜首級的反洗水進一步回用。

    2地表水處理

    UF體系十分多的使用在地表水處理上，處理后的水用于灌溉或作為反浸透的入水，來制備工業用水。

    在荷蘭，出現了越來越多的這類工廠。這種技能供給了一種新型的工業用水的辦法，即不用在購買越來越貴的飲用水，而是就近取用地表水處理后使用。

    3海水淡化

    中東地區是水資源缺乏最嚴峻的當地。為了處理這個問題，最早人們一般選用蒸餾技能。從十九世紀60年代，膜技能被用于處理這些國家的缺水問題。但是，許多反浸透海水淡化體系面對著膜污染嚴峻的問題。首要由于反浸透體系的傳統的預處理辦法無法供給可靠的入水水質。因而絕大多數淡化工廠，在遠遠低于其規劃出水量的情況下工作，乃至有些工廠的出水量達不到開始規劃的30％。

    小型淡化設備的研討十分清楚的標明，超濾體系能夠十分有把握的操控海水的水質，為反浸透體系供給高質量的入水。長期試驗也標明，超濾體系的出水SDI值能夠十分好的操控在2以下。這些測試在超濾體系前不用用任何預處理，而且適用各種海水水質。

    4污水回用

    西方國家費了很大的精力處理廢水，處理后確僅僅是將其經過排水管網排到地表水源中，這種作為十分不合理。再一次，超濾由于其價格方面的優勢為污水的回用供給了一種有吸引力的處理辦法。

    其實，從城市污水處理廠和工廠中排出的廢水，是作為工業用水，乃至是飲用水的一種十分好的水資源。這在技能上是完全能夠實現的，但西方用戶確十分難以相信這種做法。與其說這是技能上的難題，不如說是一個心思的難題。但是，目前在納米比亞的Windhoek，已經在建造一個850噸/小時的水廠，就是選用膜技能將污水處理廠的出水回用為飲用水。

    定論

    半死端超濾是一種絲毫不用懷疑的技能。它具有廣泛的使用，有些用于小型的項目，但別的一些，象咱們上面提到的一些項目規劃很大，乃至十分大。這種技能關系到人類有必要面對的一個問題，假如國際依然按目前的速度開展的話。即可飲用水資源，它是每個人的日子的一個重要部分。開展一種技能堅持飲用水資源，是維持人類日子的唯一辦法，也是保證下個世紀水不會像油一樣的唯一辦法。