中空纤维膜是一种外形像纤维状的膜。它是一种非对称膜，其结构特点是中间为中空的内腔，外部包裹着具有选择性透过功能的膜层。

中空纤维膜的致密层（具有分离功能的皮层）可位于纤维的外表面（如外压膜），也可位于纤维的内表面（如-内压膜）。这层致密层很薄，但可以对想要通过它的物质进行 “筛选”，允许某些小分子物质通过，而将不符合要求的大分子物质被 “拒之门外”，从而实现物质的分离。

中空纤维超微滤膜

1、定义

中空纤维超微滤膜是指具有过滤超微粒子等功能的中空纤维分离膜。其分离原理主要是筛分截留，依靠压力差驱动，可对水或溶液中的超微粒子进行精密过滤。

微滤膜：过滤孔径一般在 0.1-1μm，能够截留直径在 0.1-1μm 之间的颗粒，比如悬浮物、细菌、部分病毒及大尺寸胶体等杂质。可以去除水中的大颗粒杂质，但对于小分子物质、离子等无法有效去除，不能去除水中的细菌等有害物质。

超滤膜：孔径通常在 0.001-0.1μm之间，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，能截留分子量大于 500 道尔顿、粒径大于 10 纳米的颗粒。对大分子有机物、胶体、细菌等的去除效果更好，在一定程度上能够保留对人体有益的一些矿物质元素。

中空纤维超微滤膜与传统工艺存在的差异

1、传统工艺

传统水处理工艺过滤原理相对简单直接，如传统的砂滤、活性炭吸附等，主要依靠物理拦截或吸附作用去除杂质。砂滤是通过砂子等颗粒状介质的孔隙拦截较大颗粒的杂质；活性炭吸附则是利用活性炭的多孔结构吸附水中的有机物、色素等物质，但对于小分子物质和离子无法去除。

2、中空纤维超微滤膜

中空纤维超微滤膜过滤原理主要基于物理筛分过程。其具有高效过滤、良好截流性能、占地面积小等优点。具有较高的过滤通量，能够在相对较短的时间内处理大量的水。与传统的砂滤等过滤方式相比，其单位时间内的产水量较大，适合大规模的水处理应用，如城市供水、工业用水处理等。对于细菌、病毒、胶体和大分子有机物等污染物的截留率高。由于中空纤维超滤膜组件结构紧凑，在相同处理水量的情况下，其占地面积远远小于传统水处理工艺。

中空纤维超微滤膜结构设计方面的特点

1、中空设计

中空纤维超微滤膜具有独特的中空结构，这种结构使其在过滤过程中具有一定优势。水可以在中空部分流动，同时在膜壁进行过滤。这种内外结构的设计可以有效增大过滤面积。

2、膜层结构

分离层加支撑层，不对称结构。其具有极薄的选择性分离层，也称为皮层。这是膜进行过滤分离的关键部位，其孔径非常微小且分布均匀，能够精确地截留超微粒子、细菌、病毒等微小物质，而允许水、小分子溶质等通过。在皮层之下是相对较厚的支撑层，主要起到支撑皮层的作用，为膜提供足够的机械强度和稳定性。支撑层的孔径通常较大，便于被过滤的液体快速通过，减少过滤阻力，提高过滤效率。

3、特殊的表面特性

亲水性或疏水性；根据不同的应用需求，中空纤维超微滤膜的表面可以具有亲水性或疏水性。亲水性膜表面容易被水润湿，对水的亲和力强，适用于水相体系的过滤，能够减少水的过滤阻力，提高过滤效率；疏水性膜表面则对水的亲和力较弱，适用于非水相体系或含有有机溶剂的体系的过滤，可以防止膜被水浸湿而影响过滤效果。

4、抗污染性

缓解膜污染包括两方面：一方面以降低膜面处大分子溶质沉积量为出发点，达到减少膜污染目的；另一方面是以降低膜表面与溶质分子之间相互作用力为出发点，采用新型膜材料或现有膜材料进行改性，降低膜面对溶质分子的吸引力，达到抑制膜污染的目的。前者只能缓解膜污染，后者为抑制膜污染提供了可能。例如，在污水处理中，面对复杂的水质，抗污染性好的中空纤维超微滤膜可以保持较长时间的稳定运行。

5、流道设计

膜组件内部的流道设计合理，通量分布均匀，能够确保液体在膜表面均匀分布，避免出现局部流速过快或过慢的情况。均匀的流场可以提高膜的过滤效率和使用寿命，减少膜的磨损和损坏。

6、高装填密度

中空纤维超微滤膜在组件设计上采用模块化方式，使得单位体积内装填的膜面积非常大，可以在有限的空间内实现高效的过滤处理。例如在一些小型水处理设备或空间受限的工业生产线上，中空纤维膜能够最大限度地节省安装空间，提高设备的紧凑性和集成度。高装填密度意味着相同处理量下，设备的体积可以更小，降低了设备的占地面积和建设成本。