超滤技术是一种以压力差为推动力，利用膜的透过性能，达到分离水中离子、分子以及某种微粒为目的的膜分离技术。水处理超滤膜的孔径范围大致在 0.005~1 微米之间，填补了微滤和纳滤之间空隙。
国内外学者提出超滤过程实际上同时存在三方面的情形：
1.溶质在膜表面以及微孔壁内产生吸附 。
2.溶质的粒径大小与膜孔径相仿，溶质在孔中停留，引起堵塞。
3.溶质的粒径大于膜孔径，溶质在膜表面被机械截留，实现筛分。
超滤过程一般有两种方式:终端过滤和错流过滤。对浊度较低、水质较好的原水，一般采用终端过滤，这样可以大大降低工艺的能耗;
对于浊度较高、污染较为严重的水，就采用错流过滤，这样可以避免大量的污染物累积在膜的表面，造成膜的污染，降低过滤性能。
超滤膜的横截面具有不对称结构。它一般是由一层厚度<1 微米，起到筛分作用的致密层和一层厚度较大(通常为 125 微米)、具有海绵状或指状多孔结构的支撑层组成。目前，已经在工业生产和生活中常用的膜组件主要有:管式、板框式、卷式和中空纤维式等几种。中空纤维膜又有内压膜(致密层在内)、外压膜(致密层在外)和双向膜(内外都有致密层)三种结构。总的来说，还是存在膜品种少、膜孔径分布较宽和性能不稳定等缺陷。
超滤膜的截留分子量范围一般为 5000~10000ODalton，天然水体中有相当大一部分溶解性有机物的分子量低于该范围，导致超滤膜对其拦截效果很差。事实上，天然水中这一类的低分子溶解性有机物所占的比例往往较大。
超滤膜对有机物的去除，不同情况下差异很大。有学者用切割分子量为 10 万 Dalton 的中空纤维超滤膜对 20 种不同的原水进行过滤，TOC 平均去除率为 18%，UV25 的平均去除率为 28%。同样为去除水中的 TOC，Laine 等人用终端过滤的方式处理地表水，超滤膜对 TOC 的去除率在 42%左右。所以，寻找合适的方式尽可能地减少这种差异，提高超滤膜的处理效率是关键。从膜方面着手，就是寻找新的膜材料或者对膜进行改性;从处理工艺方面着手，就是寻找合适的处理工艺与超滤膜相组合，从而达到优化处理的效果。
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