在生活污水处理设备应用的工艺中，超滤处理是一种类似于反渗透的膜过滤形式，从液体流入源中分离出固体颗粒。该过程在颗粒捕获尺寸去除方面介于微滤和纳滤之间。它可用作其他处理过程的预过滤器，也经常应用于生活污水处理系统中，或用作饮用水和废水处理应用中的三级过滤。
一、在生活污水处理设备中，超滤系统是怎么运行的？
考虑到简单高效的需求，超滤处理的工作原理是使用压力梯度迫使水通过半透膜，将较大的颗粒和矿物质留在另一侧。当然，这种膜过滤器可以以多种方式实施。因此，我们将讨论和描述超滤系统的不同潜在配置。
1.流程配置
流入的原水如何相对于膜的方向流动会影响该系统过程的运行。每种配置都有一定的优缺点，需要在设计超滤处理系统时加以考虑。
2.由外向内
对于圆柱形膜，原水从外部向内流向中心轴。这种流动模式在总悬浮固体 (TSS) 较高的情况下效果很好，而不是由内向外流动。
3.反向
流入的原水流入膜管的中心空间，然后径直向外流出。当需要均匀的流体动力学时，这种流动模式是最好的，但在更高的 TSS 应用中效果不佳。
4.横流
进水平行于膜的长度流动，但穿过膜的压力梯度将水吸引到另一侧，固体以薄层形式聚集在膜上。产生错流需要更多的能量，但固体层可以在较薄的层中保持更长时间。
5.死胡同
流动垂直于膜表面。过滤后的水通过膜，而固体留在另一侧，厚厚地粘在膜表面。产生死端流不需要太多能量，但固体层积聚得更快，这使得这种配置对于较低的源水污染物浓度更有用。
二、生活污水处理设备的超滤系统配置
关于如何设置整个系统的两个主要考虑因素是基于容器类型和膜的充气方式。从技术上讲，大多数生活污水处理设备中的超滤处理系统在膜完全被流体包围的意义上是浸没式的，指由装满原水的大水箱和多个膜放入其中的系统，水箱有专门的入水口和出水口。
1.加压
当膜被封闭在某种加压外壳单元内时。系统通常由并联连接在一起的多个容器组成。每个容器都有自己的入口和出口，它们连接到一个集管，将来自所有容器的处理过的流出物合并成一个流。除了板框式膜结构的情况外，这些容器也往往是圆柱形的。
2.通风
为了防止膜不断在其表面聚集固体，超滤装置实施曝气系统，产生气泡冲刷膜表面以擦去积聚的固体。在过滤装置内设置曝气系统有两种选择。
3.融合
在一个集成系统中，一切都包含在一个单元中。例如，曝气器直接位于膜下方的浸没式水箱。或者，在容器底部带有曝气器的压力容器。
4.分离
在这里，原始进水在一个单独的罐中充气，然后被泵送到装有膜的罐或容器中。
三、生活污水处理设备的类型
1.聚合
这些膜由聚合物材料制成，例如聚砜、聚丙烯、醋酸纤维素和聚乳酸。聚合物膜因其效率和成本效益而更常用。
2.陶瓷制品
陶瓷膜的材料种类繁多，从氧化铝和碳化硅到二氧化钛和二氧化锆。它们以面对高温或腐蚀性化学品的弹性而闻名，但价格也贵得多。
四、生活污水处理设备中膜的配置
膜的大小和形状与系统的运行方式有很大关系。每种膜配置都有特定的优缺点，因此，必须仔细选择。
1.管状
想象一捆吸管捆在一起，每根吸管内都卷着一层薄膜。管子本身是可渗透的，所以当进水被泵入时，它开始进入半透膜，水通过它，然后通过管子进入容器腔。然后将腔中产生的渗透物送到下一个处理阶段。管式系统通常仅在由内向外流动的情况下运行，因此膜不会在管内塌陷。
2.中空纤维
这种配置类似于管状系统，但在管状容器内没有支撑膜。相反，膜本身看起来更像是中空的煮熟的意大利面条，它直接暴露在原水中。这些系统可以由内向外或由外向内运行，但细而柔韧的纤维可能容易断裂。
3.板框
把东西放在厨房里，把它想象成一个三明治。在两个平膜之间夹一个隔板，然后将多个隔板堆叠在一起，中间留出一些空间。进水在相邻的膜之间流动，过滤后的渗透水通过膜到达隔板，该隔板具有将其输送到渗透（处理过的）水出口的通道。
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