工业和生活废水经过污水厂生化处理后实现达标排放，需要经过进一步的尝试处理才能满足再次利用的要求，传统的深度处理工艺一般包括混凝、过滤和消毒等，处理后的水质可以达到生活杂用水标准，用于农业灌溉、工业生产、城市景观、市政绿化和生活杂用等。传统工艺存在对细菌、病毒、悬浮物和COD的去除率低，不能减少溶解性矿物质含量等缺陷。而超滤、微滤和反渗透等膜技术在污水深度处理领域的广泛应用，大大提高了再生水水质。超滤/微滤（UF/MF）在水处理中作为替代介质过滤等传统方法的升级工艺，用于去除非溶解性杂技。超滤能够完全去除原水中的细菌、病毒、胶体物质和悬浮物，与微絮凝技术结合使用可有效去除色度、异味物质、TOC和COD等有机物。

微滤能够完全去除细菌、悬浮物等颗粒性物质。反渗透膜技术可彻底消除溶解性有机物和无机盐，实现严格意义下的污水再生。经过膜技术处理的再生水可以作为优良的工业用水供给，也可以回灌地下或和补充地表水，最终行最终进入饮用水源，实现非直接饮用回用　（IPR）。与传统工艺相比，膜技术不仅明显提高了处理水的各项水质指标，还具有工艺简单、性能可靠、易于扩建、占地面积小及易于维护等优点。

集成膜技术（IMS）的原理

集成膜工艺（IMS）是美国海德能公司率先在全球推广的新型水处理技，将内压式中空纤维超滤膜HYDRAcap与低污染膜LFC结合使用，因此也被称为双膜法 。用超滤作为反渗透/纳滤的预处理，以抗污染能力强、性能优越的超滤单位代替了复杂的传统处理工艺。超滤出水没有细菌、悬浮物，对COD也有一定的去除率。膜集成工艺有许多优点，系统稳定、维护少、占地面积小、化学品用量少、流程简单、运行费用低。

无论市政汗水还是工业污水，均含有大量成分复杂的胶体物质、悬浮物和有机物，采用传统的混凝、沉淀、深度生化处理、介质过滤和石灰处理等预处理工艺无法保证反渗透系统的稳定运行，所以对污水进行反渗透脱盐再生处理也是不切实际的。正是超滤预处理技术的成功应用大大推动了反渗透膜在污水深度处理领域的应用，目前集成膜工艺已经成为国内污水回用深度处理的基本工艺。

集成膜技术的核心是对水质条件较差的地表水、市政排水和工业废水进行深度处理，去除原水中的有机物、胶体、悬浮物和无机盐、生产出可以满足各种纯化水质需要的工业生产。因此反渗透装置是实质性的生产单元，超滤以及之前的其他预处理都是服务性的。

内压式中空纤维超滤膜的应用

超滤膜方根有中空纤维、板（框）式、卷式和管式等主要构型，由于成膜工艺简单、制造成本低、装填密度高和可反冲冲清洗等多方面的优势，中空纤维成为水处理应用超滤膜的主导新产品。中空纤维超滤膜的操作方式即可以是外压式的，也可以是内压式的。采用内压式时，给水从膜丝内腔施压，产水透过膜壁，从膜丝外壁流出。外压方式的过程相反。

内压式膜易于反冲清洗，目前大部分商品化中空纤维超滤膜都采用内压操作模式。外压式采用膜丝外表面过滤、面积大，主要在微滤和浸没式（比如MBR）中使用。为了弥补反洗效率较差的不足，外压式膜一般都采用空气辅助反洗。过度使用空气会引起在膜丝与树脂粘结面处的膜丝拉伤。

中空纤维超滤膜在国外主要用于饮用水处理，完全去除细菌、消毒和悬浮物，作为新建自来水厂的主体工艺或者已有水厂的升级工艺，而国内目前主要用于易污染性水质（地表水、工业污水等）的反渗透预处理，反渗透产水用于火力发电等工业用水。

低污染反渗透膜技术

针对越来越多的地表水、微污染水和废水等复杂给水的脱盐应用中的膜污染问题，海德能公司率先开发出低污染反渗透膜LFC系列产品。经过10多年的开发和实践，低污染膜技术已经是成熟的商业化产品。低污染反渗透膜结合了两种有效的技术改进。

LFC低污染多层复合膜技术。LFC膜采用了专利成膜的化学工艺，通过多次成膜使反渗透膜表面的电性基本接近中性（传统的反渗透膜表面均呈程度不同的负电性），同时增强膜表面的亲水性，这样做的结果是反渗透膜对污染物LD低压降技术 。LD技术是美国海德能公司的专利技术，用来改善膜给水侧流学条件、降低反渗透膜元件压力损失。LD技术的作用原理是对膜元件给水隔网的非凡改善 ：一方面增加了隔网的厚度 ，增加了给水/浓水在膜元件中的流动空间；另一方面对隔网的结构（角度、布局等）进行了特殊的优化专利设计，减少给水/浓水流动阻力，降低了隔网对污染物的粘附力，增加了水流对膜表面的冲刷清洁能力。

集成膜技术应用工程实例

————新加坡NEWwater新生水项目

新加坡的NEWwater 新生水项目是全球关注的污水再利用项目。新加坡于1998 年开始再生水研究—NEWwater工程，由新加坡公共事业局与国宝环保部共同发起。最初的目的是确定新水作为天然水源弥补新加坡自身供水的可能性。所谓新水就是对使用过的水通过先进的双膜（微滤和反渗透）及紫外线工艺进行严格的净化及处理后获得的。新水可与水库水混合，再进行常规处理后作为饮用水。最终的出水称为新生水（NEWwater）被除数用于电子工业，晶片制作厂和商业建筑用的冷却塔，一少部分会被排放到本地的蓄水池间接地再利用为饮用水。反渗透膜主要采用LFC1低污染膜。

NEWwater新生水项目设计的技术特点：

1.可在UF前、后氯胺化处理抵制微生物生长（CI2+氨水）；

2.RO膜水通量不要设计过高；新加坡NEWwater实际为10GFD；

3.尽可能采用UF/MF膜进行RO预处理。

4.加酸调节PH值，加阻垢剂和降低回收率的措施控制RO结垢；

5.采用低污染RO膜，降低有机物的吸附和污染。

————首钢污水深度处理

目前在首都钢铁公司正式投运的HYDRAcap中空超滤系统共有三套，处理水质即有废水也有混有废水的地表水，在超滤作为反渗透预处理就用方面具有一定代表性，是国内同类项目中运行时间较长，规模较大的工程案例。由于国内外对于超滤在反渗透预处理，特别是废水回用工程中应用的可进行参照的经验较少，在工程基础理论研究方面还未全面成熟，需要在实践中不断总结提高。经过近两年的中试和工业运行，HYDRAcap获取了大量宝贵的设计和运行规则，为超滤膜技术在我国的推广和应用做出了贡献。

进入超滤装置的废水是污水厂处理水。首钢污水厂的原是典型的钢铁工业废水，来处炼铁、炼钢、焦化、煤气等工艺流程还有少量的生活污水。主要的污染物是乳化油、重金属和生活污水污染物。除油工艺主要在各车间完，进入污水厂的原水含油＜5ppm＞。

————邯郸电厂污水回用集成膜系统

火电厂冷却循环排污水回收利用实现零排放,超滤作为预处理，反渗透产水用于锅炉补给水。原水：循环排污水；投运时间：2005年3月；超滤700m³/h，72支YDRScap60;反渗透装置3*66支LFC1-365，7/4排列。

————河南沁北电厂循环冷却水回用集成膜系统

原水:循环排污水；投运时间：2003年11月；超滤：320m³/h，80支DRScap60；

反渗透装置：4*66支LFC1-365，7/4排列。

————强污染性地表水净化处：天津陈塘热电超滤系统

原水:循环排污水+海河水；超滤膜：HYDRScap60，144支；处理量：400m³/h；

投运时间：2005年7月；产水用途：反渗透给水。