當原水濁度小于100NTU，水系統(tǒng)均可以使用超濾裝置，經(jīng)過超濾技術的預處理后，產(chǎn)水濁度小于0.1NTU。另外，在反滲透之前使用超濾裝置，也是保護反滲透裝置的有效方式之一，使得反滲透膜免受污染。通常情況下使用壽命可從3年延長至5年甚至更長時間；同時可提高反滲透膜的回收率，在同等進水流量下產(chǎn)出更多的純化水，提高了水的利用率。
與反滲透水類似，超濾采用錯流工藝，進水通過加壓平行流向多空的膜過濾表面。在壓差的驅(qū)動下，水透過膜而其他微粒及有機物等污物不能通過。進入濃縮水流中（通常是給水的5%~10%）并排放，著使過濾器可以進行自清潔，并減少更換過濾器的頻率。與反滲透一樣，超濾不能抑制低分子量的離子污染。超濾對離子和有機物的去除效果根據(jù)超濾膜材料結(jié)構(gòu)和孔隙率的不同而有所差異，雖然可以有效去除許多不同的有機物分子，但是不能將這些污物徹底去除。另外，超濾無法阻隔溶解的氣體，也是缺點之一。大多數(shù)超濾通過連續(xù)的廢水流來除去污物，由于進水的水質(zhì)和預處理的不同，超濾流通量和清潔頻率也會發(fā)生變化。很多超濾膜是耐氯的，短期可以耐受100mg/L，故不需要從進水中去除余氯，亦可實現(xiàn)次氯酸鈉消毒的功能。
超濾系統(tǒng)的設備主要包括原水箱、原水泵、盤式過濾器（或50-100μm過濾器）、超濾裝置、超濾產(chǎn)水箱、反洗泵、氧化劑加藥裝置等。超濾膜的材質(zhì)是聚合體或陶瓷物質(zhì)，其中，聚合膜元件可以是卷式和中空纖維的結(jié)構(gòu)，陶瓷的模塊可以是單通路或多通路結(jié)構(gòu)。消毒超濾膜的方式很多，大多數(shù)情形下，聚合膜可以承受多種化學藥劑清洗比如使用次氯酸鹽進行清洗，有些聚合膜可以使用熱水進行消毒，甚至可以承受蒸汽消毒。陶瓷超濾材料則可以承受所有普通的化學消毒劑、熱水、蒸汽消毒或者除菌工藝中的臭氧消毒。
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