工業(yè)生產(chǎn)及日常生活產(chǎn)生的含油廢水是環(huán)境的重要污染源，危害人體健康和水產(chǎn)資源，主要來源于機械加工、石油開采及化工、交通運輸、紡織和食品等行業(yè)。一般情況，全球每年約有500~1000 t 油類污染物進入世界范圍內(nèi)的江河湖海等水體中。近年來，國內(nèi)外海域漏油事件頻繁發(fā)生，對海洋生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境均造成重大威脅，如，2010 年美國墨西哥灣漏油事件[2]和中國大連灣漏油事件等。因此，無論是環(huán)境治理、油類回收還是水再利用等環(huán)節(jié)都要求對含油廢水進行有效嚴格地處理，去除水中的油類、固體懸浮物、細菌等雜質(zhì)，以達到相應(yīng)的處理指標，如國家污水綜合排放標準，油田回注標準等。

油類在含油廢水中存在狀態(tài)不同，可分為4 類：浮油、分散油、乳化油和溶解油。主要處理方式有物理法、浮選法、生物法、化學(xué)法、電化學(xué)法、膜分離法、超聲波分離法、吸附法。由于油類狀態(tài)和性質(zhì)的差異，4類含油廢水的處理方式及效果各異，總結(jié)歸納如表1所示。

浮油和分散油的粒徑較大，采用傳統(tǒng)機械分離（重力、氣浮等）即可達到油水分離效果；溶解油粒徑微?。s幾納米），必須結(jié)合生物法（活性污泥等）進行處理。目前，采用膜分離技術(shù)進行的油水分離研究和應(yīng)用多集中于乳化油廢水的處理。乳化油體系中，表面活性劑使油滴乳化并分散于水中，油滴表面形成一層荷電界膜，難以相互黏結(jié)而性質(zhì)穩(wěn)定，且油滴粒徑較?。èQ10μm）。通常，絮凝、電解、電磁吸附等傳統(tǒng)分離方式在處理乳化油廢水中存在諸多不足，如工藝復(fù)雜、能耗高、處理不完全等。超濾作為一種高效的膜分離技術(shù)，截留分子量為1~300kDa，膜孔徑約0.001~0.05μm（遠小于乳化油粒徑）。研究表明，超濾膜有利于破乳或油滴凝結(jié)，能夠以篩分機理有效截留乳化油滴，達到油水分離目的。
此外，超濾分離工藝的流程簡單、操作易自動化、運行穩(wěn)定，具有高效、節(jié)能、近零污染等優(yōu)勢。

1超濾處理自制油水乳液的分離性能

實際乳化油成分復(fù)雜，可能包含油、脂肪酸、乳化劑、阻蝕劑、殺菌劑和其它雜質(zhì)等，而且油類也為烴類混合物。自制油水乳液具有成分單一且可控性高，油滴粒徑可調(diào)等優(yōu)勢，因此，在研究初期，研究者往往采用容易入手的自制油水乳液作為實際乳化油廢水的模擬溶液，進行超濾分離性能的研究，為處理實際乳化油廢水提供實驗數(shù)據(jù)和實施方案。自制油水乳液中油滴粒徑通?？刂圃?.1~10μm范圍，遠小于超濾孔徑，因此，超濾分離機理以篩分原理為主。影響超濾過程的因素眾多，分離性能往往與超濾膜種類、溶液組分和性質(zhì)、操作方式（死端和錯流）和操作條件（跨膜壓差、料液溫度、錯流流速）密切相關(guān)。研究者通過考察諸多影響因素以評價超濾膜處理油水乳液的效果和實用價值。

研究者采用不同材質(zhì)的超濾膜處理自制油水乳液，以探索適宜油水分離的超濾膜。李立人等人采用聚芳醚酮（PEK-100）、聚醚砜（PES-100）、聚醚砜（PES-200）、有機合金膜（SPE-200）4種平板超濾膜分別處理自制油水乳液（油濃度256.6mg/L，CODcr1124.7mg/L）。結(jié)果表明，PES-200超濾膜性能最佳，在18~20℃，跨膜壓差為0.44MPa條件下，穩(wěn)定膜通量高達62.6L/m2.h，產(chǎn)水水質(zhì)較好，油去除率98.3%，CODcr去除率89.8%，純水清洗后膜通量恢復(fù)率高達95%；相比而言，PEK-100超濾膜性能最差。Chakrabarty等人采用不同溶劑（甲基吡咯烷酮（NMP）、二甲基乙酰胺（DMAc））和添加劑（不同分子量的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、聚乙二醇（PEG））自制12種聚砜超濾膜分別在半間歇過濾操作方式下處理自制油水乳液（油濃度100mg/L，油滴平均粒徑0.34μm）。

結(jié)果表明，NMP為制膜溶劑，24kDaPVP和20kDaPEG分別為添加劑，和DMAc為溶劑，360kDaPVP和20kDaPEG分別為添加劑所制備的超濾膜具有較高膜通量、截留率以及抗污染性能。李紅劍等人驗證了ɑ-纖維素中空纖維超濾膜（平均孔徑為17nm）在錯流操作方式下處理機械潤滑油水混合液（油濃度800.0mg/L，CODcr1351.4mg/L）的可行性，結(jié)果表明，纖維素中空纖維超濾膜處理油水乳液的膜性能較好，適當(dāng)操作條件下，穩(wěn)定膜通量約6.74L/m2h，油和CODcr截留率分別高達99%和87.3%；采用純水、0.1mol/LHCl溶液和0.1mol/LNaOH溶液分別對污染后的超濾膜進行清洗，膜通量恢復(fù)率均高達95%以上。對于膜結(jié)構(gòu)的選擇，研究者也做了具體研究。許振良等人分別采用雙皮層和單皮層聚醚酰亞胺中空纖維超濾膜進行油水分離（正十二烷十二烷基苯磺酸鈉的油水乳液），結(jié)果表明，跨膜壓差0.1MPa時，雙皮層超濾膜的通量（1.6L/m2.h）遠遠小于單皮層超濾膜（32.6~59.4L/m2.h），且抗污染能力和反沖效果較單皮層超濾膜差；但雙皮層超濾膜具有較高的油脫除率（99.9%）。

選擇適當(dāng)?shù)牟僮鲄?shù)對超濾系統(tǒng)長期、安全、穩(wěn)定運行極為重要。一般講來，操作參數(shù)主要包括：錯流流速、跨膜壓差、料液溫度等。Hu等人考察了跨膜壓差（0.1~0.6MPa）、料液溫度（20~60℃）和料液濃度（0.5%、5%，對應(yīng)粘度分別為1.139×10-3Ns/m2、1.381×10-3Ns/m2）對聚偏氟乙烯超濾膜處理機器潤滑油油水乳液的性能影響。結(jié)果表明，跨膜壓差對膜通量的影響與料液濃度有關(guān)，在較低料液濃度（0.5%）和跨膜壓差（0~0.6MPa）下，膜通量由0增大至280L/m2.h，且與跨膜壓差成正比；在較大料液濃度（5%）及跨膜壓差＜0.2MPa時，膜通量隨跨膜壓差的增大而增大，在較高跨膜壓差（≧0.2MPa）下，膜通量受跨膜壓差的影響很小，甚至有下降趨勢。這是由于料液濃度過大和跨膜壓差過高，膜表面容易發(fā)生膜孔堵塞和濃差極化現(xiàn)象，甚至膜組織發(fā)生變形，導(dǎo)致了膜通量的下降。Khan和Lin也得出相似結(jié)論。此外，Hu等人根據(jù)膜表面的污染物，關(guān)聯(lián)膜材質(zhì)和操作參數(shù)，建立了膜污染模型，為考察膜性質(zhì)及操作參數(shù)的選擇提供了依據(jù)。

Lobo等人考察了料液pH值、錯流流速對管式陶瓷超濾膜在錯流操作方式下處理油水乳液（由植物油、陰離子和非離子表面活性劑組成）的影響。結(jié)果表明，料液pH較小時，膜性能較差，這是由于膜表面在低pH值下帶正電荷，吸附陰離子表面活性劑，從而膜表面疏水性增強，膜通量和CODcr截留率降低；提高錯流流速會減少濃差極化，當(dāng)錯流流速為3.4m/s時，膜通量最大。

近幾年的研究表明，超濾對自制油水乳液具有較好的處理效果，為實現(xiàn)超濾對真實乳化油廢水的處理及工業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。

2超濾處理工業(yè)乳化油廢水的分離性能

實際乳化油廢水主要產(chǎn)生于鋼鐵冷軋、機械加工、機械制造、冶金、石化行業(yè)的煉制及加工等生產(chǎn)過程，其成分復(fù)雜，含有大量礦物油或植物油、乳化劑及其它有機物，乳化程度高、性質(zhì)穩(wěn)定、去除難度大。因此，如何高效進行油水分離以達到排放標準是我國乃至世界范圍的科學(xué)難題之一。目前，進行油水分離的超濾技術(shù)通常采用有機超濾膜和陶瓷膜，以下分別介紹其處理實際油水乳液的研究進展。

2.1有機超濾膜的應(yīng)用

在我國，超濾技術(shù)應(yīng)用于處理乳化油廢水已有20余年歷史。1989年，膜生產(chǎn)單位已能提供處理乳化油廢水的系列有機膜設(shè)備，對乳化油廢水的處理能力為20~250L/h。國外，此應(yīng)用比國內(nèi)更早、更廣泛。

《HandbookofIndustrialMembranes》報道了美國采用超濾處理乳化油廢水。此后，相應(yīng)的理論研究工作和工程實例大量開展，取得了一定成果。通常，應(yīng)用于乳化油廢水的有機超濾膜組件為管式、卷式和中空纖維式，操作模式為錯流以降低膜污染程度。王蘭娟等人采用外壓管式聚丙烯腈超濾膜處理石油大學(xué)儀表廠的含油污水，測定膜通量并建立濃差極化-滲透壓模型參數(shù)，結(jié)果表明，當(dāng)跨膜壓差≧0.2MPa、乳化油濃度≧3g/L時，膜表面形成凝膠層，膜通量只與錯流流速有關(guān)，而與跨膜壓差無關(guān)，為凝膠極化控制。

趙峰等人采用卷式聚乙烯乙二醇（PEG）超濾膜（截留分子量為2500Da和8000Da，分別記為G10和G50）處理機械零件加工廠的乳化油廢水。結(jié)果表明，高溫不利于有機超濾膜過程，最佳操作溫度為25℃~35℃；最佳操作壓力范圍隨截留分子量的減小而增大，G10和G50膜最佳操作壓力分別為0.7~1.0和0.3~0.7MPa；原料液與滲透液中CODcr的濃度隨操作時間逐漸升高，但CODcr去除率可保持近93%；將污染后的超濾膜在pH為3.0的檸檬酸溶液中浸泡30~60min，可有效恢復(fù)膜通量。作者還認為乳化油廢水進入超濾裝置前，需進行預(yù)處理，以防止乳化油廢水中的大量漂浮油和機械加工過程中的金屬離子對膜造成的污染。門閱等人也采用卷式PEG超濾膜（截留分子量為8000Da）在間歇錯流操作模式下處理機械零件加工廠排放的乳化油廢水。結(jié)果表明，在跨膜壓差為0.4MPa，料液溫度為40℃條件下，穩(wěn)定膜通量約4.0L/m2.h，隨著時間延續(xù)，膜污染越來越嚴重，但該模式下CODcr的去除率能維持在93%左右，而混凝法只有70%左右。因此，用該模式處理乳化油廢水是高效、可行的。

Salahi等人采用平板聚丙烯腈超濾膜（截留分子量20kDa）處理德黑蘭地區(qū)精煉廠排放的含油廢水，考察了料液性質(zhì)和操作條件對油水分離性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)料液pH值10，溫度50℃，跨膜壓差0.3MPa，錯流流速0.25m/s時，膜通量最大并穩(wěn)定在200L/m2.h，油截留率高達99%；膜通量數(shù)據(jù)與Hermia模型較吻合。He等人采用平板式PEG超濾膜（截留分子量8000Da、2500Da）處理銅電纜制造廠的乳化油廢水，考察了跨膜壓差、料液溫度等對膜通量和CODcr截留率的影響。結(jié)果表明，相同操作條件下，截留分子量較小的超濾膜適宜跨膜壓差范圍較高，例如，PEG（8000Da）超濾膜的適宜跨膜壓差為0.3~0.7MPa，膜通量可達30L/m2.h，PEG（2500Da）超濾膜的適宜跨膜壓差為0.7~1.0MPa，膜通量可達20L/m2.h，在0.5MPa時，PEG（8000Da）膜通量可達19L/m2.h，PEG（2500Da）膜通量可達16L/m2.h，CODcr的截留率均維持在93%左右；由于膜材料相同，兩者適宜料液溫度均為25~32℃。

2.2無機超濾膜的應(yīng)用

由以上文獻報道可知，有機超濾膜在處理乳化油廢水過程中性能比較穩(wěn)定且抗污染性能較好。但是，有機超濾膜的機械強度較低，易在反沖過程中出現(xiàn)嚴重膜損壞（或斷絲）現(xiàn)象；耐溶劑性和耐酸堿性不高，易在化學(xué)清洗過程中水解,使得分離性能下降；不耐高溫，對于溫度較高的乳化油廢水，處理效果和穩(wěn)定性差。相比之下，無機超濾膜（主要是陶瓷膜）具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐溶劑性、耐溫性和機械強度，引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，目前已在含油廢水領(lǐng)域得到了應(yīng)用。

楊濤等人采用氧化鋯（ZrO2）陶瓷膜處理三星電子公司的乳化油廢水（油濃度6.8g/L，CODcr38.3g/L），結(jié)果表明，溫度30℃時，穩(wěn)定膜通量達240L/m2.h，CODcr和油截留率均達90%以上；用自制堿性清洗劑（濃度2%）、純水清洗被污染陶瓷膜，膜通量可100%恢復(fù)至原始水平，體現(xiàn)了無機陶瓷膜高通量、恢復(fù)性強、使用壽命長等優(yōu)點。董相聲采用ZrO2陶瓷超濾膜處理軋鋼乳化油廢水，結(jié)果表明，當(dāng)膜面流速3.5m/s，跨膜壓差0.15MPa，料液溫度30~65℃內(nèi)時，膜通量是有機超濾膜的1.6倍，乳化油截留率為99%，CODcr去除率為98%，可見陶瓷膜處理冷軋含油乳化液廢水是切實可行的，且具有高通量高截留率等優(yōu)勢。劉巍等人采用無機陶瓷膜超濾技術(shù)處理鞍鋼冷軋硅鋼工程中乳化油廢水，設(shè)計膜通量96L/m2.h，運行一段時間后，油等污垢會堵塞膜管，導(dǎo)致膜通量大幅度衰減，由于無機膜優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和機械強度，沖洗時間長達10min。滲透液中油濃度≤10mg/L，CODcr截留率≥90%，達到國家二級排放標準。張明智設(shè)計無機陶瓷膜設(shè)備并對攀鋼冷軋乳化液廢水進行了工業(yè)性應(yīng)用試驗研究，結(jié)果表明，該設(shè)備能夠較好實現(xiàn)油水分離，出水水質(zhì)穩(wěn)定，滲透液油濃度為4.1mg/L，低于10mg/L的國家排放標準；克服了化學(xué)法、有機膜超濾破乳法所存在的弱點；消除了有機膜設(shè)備價格高，膜管使用壽命短，抗高溫和氧化性能差等問題，同時也消除了油渣的二次污染，實現(xiàn)了廢油有效回收利用。邢瑤等人采用無機陶瓷超濾膜作為預(yù)處理工藝、后級采用微生物技術(shù)分離冷軋含油廢水（油濃度5g/L），除油率可達98%以上，滲透液CODcr低于60mg/L，處理后含油廢水的各項指標均達到國家標準排放要求，較好的滿足了生產(chǎn)需要。處理過程中采用錯流操作模式，具有膜通量大、抗污染、長期運行不堵塞等優(yōu)點。

3超濾過程存在的問題及其解決途徑

目前，超濾技術(shù)已廣泛應(yīng)用于油水分離過程。但是，無論是自制油水乳液還是乳化油廢水，一旦與超濾膜接觸，膜污染即產(chǎn)生。盡管超濾技術(shù)可以有效分離油水，但與此同時，過程中產(chǎn)生的膜污染現(xiàn)象會導(dǎo)致膜通量嚴重衰減，跨膜壓差大幅上升，膜壽命縮短，膜分離效率下降，能耗增大。超濾膜材料選擇不當(dāng)，運行參數(shù)設(shè)計不妥等，會大大加重膜污染程度，甚至膜通量為零。因此，超濾膜污染問題嚴重制約了超濾膜分離技術(shù)實際應(yīng)用和發(fā)展，成為油水分離領(lǐng)域的最大的問題之一，對其控制對策方面的研究一直是國際相關(guān)領(lǐng)域的熱點。目前，降低膜污染的途徑主要集中在以下三個方面：

3.1膜材料的改性

有機聚合物膜表面的親水性可有效減少乳化油水分離過程中的膜污染現(xiàn)象。為了獲得永久耐污染超濾膜，通常在膜表面引入親水基團，或直接再復(fù)合一層親水分離層，主要包括物理和化學(xué)兩種方法。前者是通過物理作用使親水分子與膜表面結(jié)合或向膜表面富集，如吸附法、表面涂覆法、共混法等；后者則是通過化學(xué)反應(yīng)提高膜表面材料的親水性，或者通過化學(xué)鍵將親水基團接枝于膜材料分子鏈中，包括低溫等離子體法、光照接枝法、射線輻照法等。

葛潔等人采用共混法制備親水改性聚醚砜（PES）中空纖維超濾膜，處理500mg/L的乳化油廢水。結(jié)果表明，與未改性的超濾膜相比，該膜在極限通量、穩(wěn)定通量及清洗后水通量恢復(fù)率等方面均表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，具有良好的耐污染性。Chen等人將親水性普朗尼克F-127（聚丙二醇與環(huán)氧乙烷的加聚物）共混到鑄膜液中，制備出改性PES超濾膜，使得膜面親水性大大增強，并處理900mg/L自制油水乳液。結(jié)果表明，鑄膜液中F-127與PES的質(zhì)量比從0增加到20%時，膜通量從42.77L/m2.h增至82.98L/m2.h，油截留率始終保持100%，清洗后的通量恢復(fù)率顯著增大至93.33%，表明膜表面親水性增強有利于抗污染性能的提高。

Chen等人還通過自由基聚合反應(yīng)將聚丙烯腈（PAN）接枝到醋酸纖維素（CA）上形成接枝共聚物CA-graft-PAN，由相轉(zhuǎn)化法制備不對稱超濾膜，采用死端過濾方式分離乳化油水。實驗表明，該膜的膜通量明顯高于CA膜，可維持在110L/m2.h左右；即使在較高操作壓力（0.15MPa）和乳化油濃度（1800mg/L）情況下，該膜通量恢復(fù)率也大于90%，抗污染能力穩(wěn)定。李永發(fā)等人在PS分子鏈中引入親水基團磺酸基制備平板和管式磺化聚砜（SPS）超濾膜，處理含油濃度10~80mg/L的含油污水。結(jié)果表明，SPS超濾膜通量隨著磺化度的增大而增大。這是因為在聚砜分子中引入的親水基團磺酸基可改善膜的透水性能。但在相同操作條件下，磺化聚砜膜比聚砜膜的強度小。綜合考慮，磺化度為0.1~0.2mol/g的磺化聚砜是處理含油污水的適當(dāng)膜材料。此外，為獲得較高產(chǎn)水量，操作周期應(yīng)控制在24h以內(nèi)。Ochoa等人將聚偏氟乙烯（PVDF）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）共混，采用浸沒沉淀法制備出PVDF/PMMA超濾膜，處理油水乳液（油濃度0.1%，油滴粒徑2μm，CODcr935mg/L）。結(jié)果表明，隨PMMA含量增加，超濾膜的親水性增加，抗污染能力增強；當(dāng)PMMA含量為3.4%時，穩(wěn)定膜通量高達79.2L/m2.h，滲透液中CODcr為132mg/L，當(dāng)PMMA含量增大至8.5%時，滲透液中CODcr降至89mg/L，達到了圣路易斯省排放標準。

有機高分子膜材料具有性能優(yōu)異、品種多等優(yōu)點，但存在不耐高溫、機械強度差等缺點；而無機膜雖克服諸上缺點，卻存在抗污染性能差和分離選擇性不高等不足之處。為充分發(fā)揮有機材料和無機材料的各自優(yōu)勢，制備有機-無機復(fù)合膜是一種非常有效、現(xiàn)實的途徑。王樞等人以陶瓷為基膜、制備出PVDF為亞層、聚酰胺/聚乙烯醇為表面功能層的復(fù)合超濾膜，并將其用于油水分離（油濃度100mg/L，SDS為表面活性劑）過程。結(jié)果表明，該膜性能顯著優(yōu)于PVDF超濾膜，具有良好的油水分離性能；在跨膜壓差0.4MPa，操作溫度50℃，膜面流速0.14m/s條件下，穩(wěn)定膜通量高達190L/m2.h，油截留率大于98%，滲透液油含量低于1.6mg/L。Yu等人采用共混法制備出PVDF-納米氧化鋁（Al2O3）超濾膜，進行油水（含油濃度15.5mg/L）分離實驗。結(jié)果表明，膜通量、截留率和清洗效率均有明顯提高，這是由于氧化鋁顆粒可有效提高膜面親水性，減少對污染物的吸附，進而提高膜抗污染性能。邱云仁等人以聚乙烯醇（PVA）、醋酸纖維素（CA）、冰醋酸、水為制膜原料，用相轉(zhuǎn)化法制備了PVA-CA共混超濾膜，采用死端過濾方式處理自制油水乳液（油濃度1000mg/L）。

結(jié)果表明，在跨膜壓差0.3MPa時，膜通量約40L/m2.h，油截留率可達90%以上，其親水性和溶脹度優(yōu)于純PVA超濾膜。此外，作者還制備出新型金屬摻雜PVA超濾膜，并應(yīng)用于油水乳液（0.1%）。結(jié)果表明，在0.3MPa下，穩(wěn)定膜通量同樣可達40L/m2.h，油截留率高達90%；用超聲波清洗10min后膜性質(zhì)能完全恢復(fù)。Faibish等人通過引發(fā)自由基將PVP嫁接到氧化鋯膜表面，合成出有機-無機復(fù)合膜，在錯流操作方式下處理自制油水微乳液（油滴粒徑18~66nm，油濃度約3.53×104mg/L）。結(jié)果表明，相同操作條件下，氧化鋯膜很快產(chǎn)生不可逆污染，而復(fù)合膜能在較長時間內(nèi)維持膜通量，且截留率約為氧化鋯膜的兩倍，可見有機-無機復(fù)合膜在油水分離過程中的優(yōu)異分離性能。

3.2膜系統(tǒng)的改進

膜系統(tǒng)的改進旨在合理的能耗下，改善水力學(xué)條件，提高傳質(zhì)系數(shù)。通常，在超濾組件中加入不同形式的湍流促進器，提高低速滯流料液的湍動狀態(tài)，減少濃差極化層厚度和膜表面沉積物，從而有效控制膜污染以提高膜通量。

Krstic等人在單管式無機超濾膜組件中加入靜態(tài)混合器作為湍流促進器，并將其應(yīng)用于乳化油廢水處理中。膜通量高達300L/m2.h，是無靜態(tài)混合器時膜通量的5倍，表明靜態(tài)混合器的加入可有效提高平均流速和膜表面剪應(yīng)力，降低濃差極化程度，減輕膜污染；但此工藝存在壓降高的缺陷，有待于進一步完善。Shui等人開發(fā)出一種節(jié)能旋轉(zhuǎn)膜系統(tǒng)，可在超濾膜表面產(chǎn)生外加剪應(yīng)力，且使膜面載有負電荷，有效緩解油水乳液處理過程中的膜污染問題。研究表明，當(dāng)膜盤旋轉(zhuǎn)速度為1000rpm時，油截留率大于98%，膜通量是傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)膜分離系統(tǒng)的132%。Um等人在進水中注入壓縮N2以改善膜系統(tǒng)進水條件（N2流速200cm3/min），處理油水乳液（油濃度50g/L，CODcr116.4g/L），結(jié)果表明，通入N2時膜通量有明顯提高，這是因為壓縮N2與表面活性劑作用產(chǎn)生大量小氣泡，加快乳狀液/氣泡混合物的湍流運動，有效降低濃差極化和膜污染；N2通入時油截留率約99.99%，CODcr截留率約96.6%，略高于未通N2的情況，說明有無N2對截留率影響不大。此外，作者還認為N2通入時存在有效膜面積減小的缺點。

3.3與其他工藝進行耦合

冶金行業(yè)排放的乳化油廢水不僅含有油，還含有大量鐵屑、灰塵等固體顆粒雜質(zhì)，在保證并提高超濾膜分離性能的同時，為減輕膜污染，延緩膜通量衰減，通常將其他工藝作為超濾系統(tǒng)的預(yù)處理工藝，與超濾技術(shù)進行耦合，例如絮凝工藝，以減輕超濾膜負擔(dān)。預(yù)處理是保護超濾膜裝置的屏障，也是減少膜污染和清洗頻率的重要措施。

趙慶等人采用混凝-超濾耦合工藝處理某化工廠隔油池的含油廢水（油濃度80mg/L，CODcr為310mg/L)，探討了不同操作條件對膜通量和膜截留性能的影響。結(jié)果表明，以聚合氯化鋁為絮凝劑、聚丙烯酰胺為助凝劑的混凝預(yù)處理工藝能夠有效控制PAN超濾膜污染，運行3h后仍可維持較高穩(wěn)定膜通量（60L/m2.h），且石油類和CODcr截留率高于90%。馬立艷等人采用混凝-超濾耦合工藝處理含油廢水（油濃度72.6mg/L，CODcr295.0mg/L）。

結(jié)果表明，原水經(jīng)混凝預(yù)處理后生成微絮體，改善了超濾分離性能，對膜污染起到有效緩解作用，從而延長了反沖洗周期，并保持較高膜通量和截留率。Panpanit等人在原料液中加入膨潤土作為預(yù)處理工藝，與醋酸纖維素（C-100）平板超濾膜耦合處理乳化油廢水（油濃度100mg/L），并探索了膨潤土的作用機制。研究表明，膨潤土可大大提高膜過濾性能，膜通量穩(wěn)定在480L/m2.h左右；對此，作者采用料液中乳化油濃度降低、顆粒吸附、凝膠層的減少3種機理進行描述。

4結(jié)論

隨著膜分離技術(shù)的不斷完善，超濾作為高效處理乳化油廢水的新技術(shù)得到世界范圍的廣泛關(guān)注。眾多研究者針對不同乳化油料液、超濾膜種類、操作參數(shù)等方面做了大量的研究工作，并認同超濾在處理乳化油廢水領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)越性和廣闊應(yīng)用前景。然而，隨之所暴露出的一些問題制約了超濾在該領(lǐng)域的進一步應(yīng)用。其中，膜污染是最頑固最難解決的問題之一。因此，研究者在新膜材料、膜系統(tǒng)優(yōu)化和與其他工藝耦合這三方面做了大量改進性研究。今后，還應(yīng)在以下幾方面深入探討，使超濾有望在乳化油廢水領(lǐng)域有突破性進展。

（1）制備相應(yīng)的新膜材料是超濾應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。針對乳化油的表面荷電特征，制備荷負電或電中性且親水性強的抗污染超濾膜是發(fā)展趨勢之一。同時，研究新膜材料的耐久性對于膜系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行具有重要意義。

（2）深入探索超濾膜與乳化油油滴粒子以及表面活性劑之間的相互作用，完善膜污染機制，對超濾膜的選型和改善運行工況具有重要意義。

（3）改善超濾系統(tǒng)工藝或有機結(jié)合傳統(tǒng)的氣浮、鹽析、混凝和粗?；裙に嚕赃M一步降低成本。