料液預處理

預處理是指在原料液過濾前向其中加入一種或幾種物質，使原料液的性質或溶質的特性發生變化，或進行預絮凝、預過濾、吸附、加阻垢劑、加熱或改變料液pH值等方法，以脫除一些與膜存在相互作用的物質，從而提高膜通量。恰當的預處理有助于降低膜污染、提高膜透過性和膜的截留性能，減少膜清洗的頻率和難度。

（1） 預過濾

去除顆粒物，以防堵塞流道或損傷膜、泵和儀表。作為一種規則，大于組件內最小流道尺寸1/5的粒子必須脫除。用自然沉降、格柵(篩)去除大塊碎片和水中生物。粗篩或水力離心過濾器可脫除大粒子。浮選脫除輕懸浮物(如浮游生物、微生物等)和輕絮凝體。筒式微濾或多介質過濾去除細粒子。粗過濾器分離粒徑大于10μm的顆粒和機械雜質、微生物超濾或微濾去除大腸桿菌和細菌。氣體分離中采用高效氣-液分離技術脫除氣體中的固體顆粒、液態水或液態烴，包括旋風分離器、超濾技術與毛細管凝聚技術結合的高效過濾。一般來講，卷式組件的進水應經20~50μm過濾，而中空纖維殼程進料應經5μm過濾。

（2） 絮凝

膠體是直徑<1μm的荷電粒子，如不脫除，會嚴重影響膜通量。常用的脫除方法是絮凝或絮凝后進行常規過濾。常用的絮凝劑有FeCl3、明礬或聚電解質(聚合氯化鋁)等。其原理是改變懸浮顆粒的特性來影響膜通量，其作用是產生蓬松的無黏聚性的絮狀物來顯著減輕膜污染；在油水分離中，原料液中加入絮凝劑進行預處理不僅可以提高膜通量，而且能提高膜的截留率，可以用微濾代替常規的超濾。

（3） 除有機物

活性炭過濾可去除痕量油和烴類物質。紫外線也可以分解有機物，對低分子有機物的去除，紫外線氧化比離子交換、反滲透更合適臭氧+紫外線處理還有殺菌、使膠狀物微粒化、使膠狀氧化硅氧化分解等效果。

（4） 調節pH值

在處理含重金屬離子廢水時，可預先加入堿性物質調節溶液的pH值或加入硫化物或其他一些物質，使重金屬離子形成氫氧化物沉淀或難溶性的硫化物或其他物質而除去。如投加H2SO4將pH值調到6左右，去除海水中的二氧化碳，防止膜上形成碳酸鈣垢。為了避免增加SO?2ˉ濃度而形成CaSO4垢，用Cl調pH值。也可以用NaOH、Na2CO3、BaCl2、石灰去除高價離子，以沉淀形式脫除。在甲氧頭孢菌素C的發酵液中加酸，能穩定料液黏度和防止菌體污染。對于蛋白質，pH值的調節很重要。

溶液pH值對蛋白質在水中溶解性、荷電性及構形有很大影響。一般來講，蛋白質在等電點時，溶解度最低，偏離等電點時，溶解度增加，并帶電荷。在等電點時的蛋白質吸附量最高，膜通量最低。因此用膜分離、濃縮蛋白質或酶時，一般把pH值調至遠離等電點(以不使蛋白質變性失活為限)，結合選擇合適的膜，可以減輕膜污染。

（5） 滅菌

防止生物污染，用氯氣或次氯酸鹽、臭氧、甲醛、雙氧水、濃亞硫酸氫鈉溶液、異噻唑啉酮等，或者紫外、電子殺菌器。熱處理滅菌時，需注意熱處理溫度，尤其對蛋白質，要防止高溫下的蛋白質變性。

（6） 除氯

反滲透膜不耐氯，在原水進入反滲透工藝前投加NaSO3，除氯。

（7） 除氨

合成氨弛放氣中膜法H2回收時，先用水洗塔除氨。

（8） 除水

從沼氣中分離甲烷時，先通過消霧器脫除沼氣夾帶的水氣，因為水會比甲烷更快透過膜。

（9） 離子交換

用螯合樹脂去除多價離子。

（10） 加入離子隱蔽劑

添加阻垢劑，如六偏磷酸鈉等，減慢成垢速度，避免離子與有機大分子形成復合物污染膜，讓體系可在高于飽和溶解度的濃度下操作。

（11） 加入穩定劑

主要對酶育多肽，以防失活。

（12） 降低粘度

在高粘度溶液的過濾過程中，可以加入適當的試劑使溶液的粘度下降，提高剪切速率，從而提高膜過濾性能。

（13） 加熱或冷卻

氣體分離中通過加熱原料氣使其遠離露點，避免水蒸氣在膜內冷凝，制備無菌空氣時，需先將原料空氣加熱至30~35℃，天然氣脫濕則升溫至5~10℃。

原料液的預處理必須考慮體系的特點，對于不能改變性質的體系則不能進行預處理。