正确的系统运行和操作是保证超滤膜系统长期高性能稳定运行的关键，它包括系统的首次投运、正确的运行步序和日常开停机操作，膜组件污堵、污染和结垢以及水力冲击破坏等的预防。
这些方面不仅在设计时应该给予充分的考虑，而且在制造、安装调试、操作培训和日常运转管理时更应密切关注。必须保存运行记录并进行数据的标准化，以便及时掌握系统实际性能，必要时立即采取纠正措施。
超滤膜通常采用全流过滤模式，因此大大节约了运行能耗，运行采用保持产水量恒定即恒流的控制方式，因此，超滤膜跨膜压差（TMP）将随着过滤过程的进行不断升高，这就需要间隔一段时间，就进行气擦洗辅助反洗，来控制TMP的升高。
在膜丝表面截留的固体颗粒，通过定期的气擦洗辅助反洗加以去除，这种反洗不必加入任何的化学清洗剂。固体污染物在定期的气擦洗辅助反洗中被除去，因此避免了其在膜丝表面的沉积。
吸附在膜丝表面而不能被反洗去除的污染物，通过在线的化学加强反洗（CEB）去除。在化学加强反洗过程中，在反洗水加入少量的化学药剂，通过短时间的浸泡（通常为5－10分钟）后，将化学药剂排出，超滤膜可以恢复到接近初始状态。
另外，还需要对超滤膜系统进行定期的就地化学清洗（CIP），以彻底去除污染物，恢复超滤膜性能，CIP药剂可采用氢氧化钠、次氯酸钠、盐酸、柠檬酸等。
• 过滤
• 气擦洗
• 底部排水
• 上反洗
• 下反洗
• 正洗
• 化学加强反洗（CEB）
• 就地化学清洗（CIP）
• 1
过滤
超滤膜系统在启动时，建议进行2-3分钟的正洗来除去膜组件里残留的化学品及空气。正洗是进水从膜组件下部进水口进入膜组件，冲洗膜丝外表面，从膜组件顶部浓水口排出，这一步骤时间内将不过滤进水。
在正洗完成后，系统可以转换到过滤运行状态。通常一个运行周期为20-60分钟，根据进水条件和清洗程序而变化。在正常的过滤状态下，100%的进水被过滤即全流过滤。
由于在过滤过程中截留污染物，跨膜压差(TMP)将会上升，在预先设定的运行步骤的结尾，会转入到气擦洗和反洗的清洗步骤。
图1 超滤的过滤步骤
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气擦洗
超滤膜系统按照自动控制程序将转入气擦洗步骤，气擦洗是利用压缩空气产生的气泡松动膜丝外表面截留的污染物。压缩空气从膜组件底部进气口进入到膜丝外表面，从顶部浓水口排出。
图2 超滤的气擦洗步骤
• 3
底部排水
在气擦洗步骤后，停止进气，打开下排放阀，将膜组件重力排干，随排水带走松动的污染物。
图3 超滤的排水步骤
• 4
上反洗
排水完毕之后进行第一步反洗，即上反洗步骤。反洗水从膜组件上部产水口进入膜丝内部，从与运行产水相反的方向透过膜丝，反洗废水在膜丝外部汇集，打开反洗上排放阀，使反洗废水从膜组件顶部浓水口排出。上反洗步骤能首先清洗膜组件污染最严重的上端区域。
图4 超滤的上反洗步骤
• 5
下反洗
第二步反洗，即下反洗步骤，去除膜组件下端区域的污染物。保持反洗水从膜组件上部产水口进入，打开反洗下排放阀，使反洗废水从膜组件下部进水口排出，可有效去除下端的污染物。
图5 超滤的下反洗步骤
• 6
正洗
在反洗结束后，需进行正洗以去除任何残留的污染物及化学药品，并排除聚集在膜组件内部的空气。完成正洗后，超滤系统即可重新投入到过滤运行状态或者备用状态。
图6 超滤的正洗步骤
• 7
化学加强反洗（CEB）
在通过常规气擦洗辅助反洗步骤无法除去所有污染物的情况下，通过在反洗时加入化学药剂可以加强反洗的效果，即化学加强反洗（CEB）。
CEB过程包括一个气擦洗过程、加入化学药剂反洗、浸泡和将污染物和化学药剂冲出的常规气擦洗辅助反洗过程。
根据所使用的化学药剂的不同，CEB一般分为针对由于原水中有机物及生物引起的污染的碱CEB，和针对由于原水中铁、铝的胶体或者硬度结垢引起的无机物污染的酸CEB：
碱CEB：
0.1%NaOCl+0.05%NaOH(目标pH12)
酸CEB：
0.1%HCl或H2SO4(目标pH2)
图7-1 超滤的化学加强反洗（CEB）上反洗
图7-2 超滤的化学加强反洗（CEB）下反洗
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就地化学清洗（CIP）
就地化学清洗（CIP）操作包括反洗和化学品循环清洗。CIP频率受到给水水质的影响，频率可以从1个月到3个月不等。
CIP前要执行一次的常规反洗，其步骤包括气擦洗、底部排放、上反洗和下反洗。反洗的步骤通常重复3到8次，以去除各种不需要的化学清洗即可去除的污染物。
图8 超滤的就地离线化学清洗（CIP）
由于超滤膜系统是频繁反洗的运行方式（每20~60分钟反洗一次），故一般采用自动控制运行。
考虑到不同系统的进水水质差异较大，具体的运行及清洗参数、步序等需要根据现场调试情况最终确定。总的原则是，当进水水质较差时，增加反洗、气擦洗以及化学加强反洗的频率。
超滤膜系统主要运行参数
表1 超滤膜系统主要运行参数（参考）
超滤膜系统常规运行+反洗程序
表2 超滤膜系统常规运行+反洗程序控制步序表（参考）
超滤膜系统化学加强反洗（CEB）
表3 超滤膜系统化学加强反洗（CEB）
程序控制步序表（参考）
超滤膜系统就地化学酸清洗（CIP）
表4 超滤膜系统就地化学酸清洗（CIP）
程序控制步序表（参考）
超滤膜系统就地化学碱清洗（CIP）
表5 超滤膜系统就地化学碱清洗（CIP）
程序控制步序表（参考）
