给水处理采用超滤膜分离技术作为原水处理的独立工艺在进入90年代后，受到越 来越多从事水处理工作的专家学者重视。本文通过对国内外学者在超滤膜分离技术上 研究成果的回顾，针对地表水源超滤过程的水力学和污染特性进行了深入研究。首次 提出了根据地表原水在超滤过程中“复合滤饼层”阻力特点，采用试验数据模拟过程 参数的方法，建立原水超滤过程的数学模型；并从配位化学角度探讨了长期膜污染的 形成机理。研究结果表明： 1.超滤膜分离地表原水过程的特点是“复合滤饼型”过滤。膜面“复合滤饼层” 主要由悬浮固体和胶体杂质以及溶解性大分子有机物组成。超滤膜对悬浮颗粒和胶体 杂质的截留性能优异，对溶解性有机物的截留率较低。 2.无机陶瓷膜采用错流运行方式，容易造成原水中细小颗粒在膜面优先沉积现象、 较快形成膜孔堵塞，引起透水通量的衰减率较大。作者认为，提供必要的反向脉冲水 流将沉积杂质托起，并在每一个微孔附近形成瞬时涡流，强化错流对膜表面的清扫作 用对于稳定透水通量是十分关键的。 3.根据本文提出的建模方法，采用“静态定体积透水通量试验”方法获得不同 水质条件下超滤过程的阻力特性数据。本项研究采用一组PAN50000超滤膜试验数据， 建立PAN50000超滤膜分离黄浦江原水的数学模型如下： (化学式略) 通过对PAN50000超滤膜分离原水实测值拟合检验，拟合误差≤5％。 4.本项研究提出建模的方法具有试验简单易操作、模型使用的水质参数容易测定 (浊度和DOC)、适用于超滤膜分离原水过程的计算机模拟和自动化控制等几个特点。 5.根据测定结果，无机物质尤其是高价阳离子的元素，如：Al、Si、Ca、Fe等是 有机高分子超滤膜污染的主要影响因素之一。不同超滤膜，表面的高价阳离子的分布 也不同；但是陶瓷膜表面测出的无机污染元素极少。影响无机元素在膜面分布的因素 并不一定是原水中的元素含量，而是膜表面的化学性质决定了这些无机元素的分布特 性。 6.根据分步化学清洗结果，对于不同超滤膜分离原水的过程，形成膜污染的成分 中有机物占有较大比率，尤其对陶瓷膜的表面污染。 v7.从配位化学的角度，超滤膜表面与原水中腐植酸类有机物通过高价阳离子作为 配位核心的“桥联”作用结合，可以解释有机高分子超滤膜的主要有机物污染致因； 而对于陶瓷膜的有机物污染等，则主要以表面的沉积和吸附为主，长期污染的程度与 表面的粗糙度相关性较大。 8.根据研究结果，作者提出控制超滤膜长期污染的措施：选用亲水性强的超滤膜； 采用适当预处理尽量去除有机物；强化常规水力清洗；控制操作参数；定期化学清洗。 关键词： 超滤膜， 地表原水， 模型， 膜污染， 机理