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结构
这种高分子聚合膜具有不对称的微孔结构，分为两层：上层为功能层，具有致密微孔和拦截大分子的功能，其孔径为1～20nm；下层具有大通孔结构的支撑层，起增大膜强度的作用。功能层较薄，透水通量大。一般先制成管式、板面式、卷式、毛细管式等各种型的组件，然后组装多个组件在一起应用，以增大过滤面积。膜的超滤过程在本质上是机械筛滤过程，膜表面孔隙的大小是最主要的控制因素。超过滤膜能分离的溶质(高分子或溶体)为1～30nm大小的分子，它排斥的物质除膜的特性外，还与物质分子的形状、大小、柔度及操作条件等有关。早期的超滤膜用玻璃纸、硝酸纤维膜等。
饮用水处理
随着经济社会的发展，水环境污染加剧，水源水质恶化，水中的污染物尤其是有机污染物越来越多。而传统的饮用水处理方法仅对一般的有机污染物起作用，对“两虫”、藻类的去除效果不佳，且消毒容易产生副产物。新一代饮用水净化工艺应在提高处理效率、优化效果的同时，强调过程中无毒害物产生，能够提高资源和能源利用率，减轻污染负荷，改善环境质量。超滤技术能满足新一代饮用水净化工艺要求，去除饮用水中的“两虫”、病毒、细菌、藻类、水生生物，保障饮用水的安全性，已广泛应用于美国、日本等发达国家的城市水厂。超滤膜可截留水中绝大部分悬浮物、胶体，但无法去除溶解性小分子物质，阻碍超滤技术在饮用水处理中的应用。目前（2018年），国内外诸多学者研究发现，粉末活性炭（PAC）+超滤联用系统可将溶解的小分子污染物质转变为颗粒状态，从而被超滤工艺去除。
生活污水和工业废水处理
水资源越来越缺乏，生活污水和工业废水的循环利用备受关注。有学者采用超滤反渗透处理城市二级生活污水处理厂出水，研究发现超滤反渗透对处理后出水的总磷、总氮、总溶解固体、化学需氧量、氯离子的处理效率分别为 95%、95%、99%、90%、97%以上，满足《城市污水再生利用景观环境用水水质标准》（GB/T 18921—2002），可用于景观用水；除氮指标外，绝大部分指标满足饮用水水源标准。
其他污水处理
超滤膜技术还应用于电厂循环排污水的处理、矿区冷却循环排污水的处理、纸浆和造纸漂白废水的处理和钢铁企业排污水等工业废水的处理。
超滤膜产品的优势主要体现在以下几个方面：
高效过滤：超滤膜能够精准过滤，有效拦截水中的微生物、胶体、悬浮物等杂质，确保产水水质清澈，浊度低。
适应性强：超滤膜材质具有良好的化学稳定性，能够耐受酸碱腐蚀，适应各种复杂水质环境。
节省空间：超滤膜组件设计紧凑，单位体积装填面积大，能够在有限空间内实现高效过滤，节省占地空间。
操作简便：超滤系统工艺简单，操作方便，易于实现自动化，降低人工成本。
节能环保：超滤过程无需相变，能耗低，运行费用经济，符合环保要求。
长寿命低维护：超滤膜使用寿命长，不易受污染，维护频率低，减少了更换和维护的成本。
应用广泛：超滤技术适用于多种水处理场景，如市政供水、工业用水、饮用水净化、食品饮料加工等领域。
