20世纪80年代以来,国外开始研究一种新的水处理技术,以去除废水中的有机污染物和金属离子,即胶束增强超滤法(Micellar-enhancedultrafiltra-tion,简称MEUF),这是一种将表面活性剂和超滤膜耦合起来的新技术,国内的研究报道较少,国外也处于研究阶段。目前,胶束增强超滤使用的表面活性剂主要是有机合成的,如十六烷基氯化吡啶(CPCl)、十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基三甲基溴化铵(CTABr)、十六烷基三甲基氯化铵(CTA-Cl)、十二醇聚氧乙烯醚硫酸三乙醇铵(TADPS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTABr)。这些有机合成的表面活性剂都有一定的毒性,它们随着透过液进入到处理过的废水中,造成了二次污染,因此,有的研究使用天然有机物,如卵磷脂等具有表面活性剂功能的天然物质来代替这些有机物,这样即使这些物质进入到处理过的废水中去,由于它们无毒、易于生物降解,也不会对环境造成二次污染。某些阴离子与阳离子或非离子表面活性剂混合后具有协同作用,能形成较大的胶束,增强对金属离子的去除效果,如向SDS中添加质量分数9%的烷基酚聚氧化乙烯醚非离子表面活性剂时,Zn的去除率从48.6%增至93.7%。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
Ahmadi等使用一种价格低廉、无毒、易生物降解的天然表面活性剂卵磷脂来处理重金属废水。对于5种重金属的混合体系,卵磷脂对它们的亲和性为:Cu>Cd～Zn>Ni;而对于一种重金属来说,亲和性为:Ni>Cu～Zn>Cd,卵磷脂对Pb没有吸附作用。HuangYi-chu等研究了各种工艺条件对MEUF处理重金属废水处理效果的影响,研究结果表明,表面活性剂与重金属离子的浓度比对重金属离子去除率起关键的作用,而超滤的操作压力对截留率基本上没有影响。Akita等研究了用非离子表面活性剂从稀盐酸溶液中回收金,可以从含有其他金属离子的溶液中选择性的分离出Au3+。
胶束增强超滤处理重金属废水具有工艺简单、处理效果好,适用于处理浓度较低的重金属废水,是一种较好的处理重金属废水的方法。超滤膜能耗低,处理后的水可以回用,通过后处理还可从浓缩液中回收重金属,因而这种方法还具有一定的经济效益。尽管胶束增强超滤法有上述诸多优点,但是仍存在一些问题限制了它的工业化应用。胶束增强超滤所使用的表面活性剂相对分子质量较小,因而在透过液中含有少量的表面活性剂,这相当于在处理过的废水中引进了一种新的有机污染物,至今还没有开发出经济而可行的方法对超滤浓缩液进行处理,以使表面活性剂能循环使用。
超滤同微滤相似，也是以压力为驱动力的膜处理工艺.但超滤膜的孔径比微滤小，一般为10～100nm.在放射性废水处理中采用的超滤工艺，既有有机材料的超滤膜，也有无机材料的超滤膜，以有机膜的研究和应用更为广泛.超滤技术既可以单独使用(孔劲松等，2012a)，也可以和其他处理技术联合使用.超滤工艺与其他处理技术联合使用，在放射性废水处理的研究与应用中最为广泛，原因在于超滤孔径相对较大，单独使用一般不能达到较高的截留效果。
超滤技术在放射性废水处理的研究与应用中主要有以下两种:(1)废水中的核素经过吸附、絮凝或络合后，再采用超滤膜进行过滤.波兰核化学与技术研究所(INCT)等单位在这方面进行了较多的研究，他们采用聚砜超滤膜结合络合方法处理放射性废水，对不同高分子络合剂以及实验运行条件进行了优化选择.对于核素钴的去除实验表明:选用不同的络合剂处理模拟放射性废水时，pH为中性附近时对钴的络合能力最强，整个工艺的去污因子也最高.对于铯去除的实验结果表明:采用铁氰化铜为吸附剂，pH为10时去污系数最高.Dambies等采用PVA吸附与超滤结合工艺处理放射性废水，研究了经过磺化改性的PVA和市售PVA对钴离子的吸附性能差异.研究结果表明，经过磺化改性的PVA在pH为3～6时对钴离子的截留效率可以达到95%;而市售同分子量级别的PVA在pH为6时对钴离子的截留效率只有30%～45%，在pH为3时不能截留钴离子.此外，采用十二烷基磺酸钠作为络合剂，结合超滤处理放射性废水中的镅，镅去除率可以接近100%.Roach等采用无机改性配体结合胶体强化超滤工艺处理含铀废水，铀的去除率可以达到99.6%。
(2)将超滤工艺作为预处理手段，与反渗透工艺相结合.美国WolfCreek、Pilgrim、ComanchePeak、Dresden、Bruce等核电站采用超滤+反渗透组合工艺处理放射性废水。该组合工艺的去污系数和浓缩因子都很高，因此一直都是人们的研究热点.利用超滤或反渗透技术去除放射免疫分析过程中产生的低浓度放射性废水中的放射性核素125I，研究发现，只通过超滤处理后，125I的截留率只有70%，原因是废水中部分125I是以离子态存在的，超滤膜对其截留率较低.采用反渗透处理超滤透过液，总截留率大于97%，不仅提高125I的去除效率，同时超滤的加入有利于抑制反渗透膜的污染.在膜材料选择上，除了常见的有机超滤膜外，无机超滤膜也用于放射性废水处理，如陶瓷膜、金属膜等.陶瓷膜具有很强的化学稳定性、抗压性以及抗辐射等优良性质，适用于处理放射性废水;Zakrzewska-Trznadel等采用23通道陶瓷膜处理实际放射性废水(主要核素为60Co和137Cs)，研究了聚乙烯亚胺、聚乙烯酸、铁氰化钴等络合剂结合超滤工艺的处理效果.结果表明，铁氰化钴是络合铯效果最好的络合剂，该组合工艺对于实际废水中铯的去污因子可达到109.8;如果单纯通过陶瓷膜进行超滤处理，去污因子只有1～2.进一步研究发现，最佳工艺路线为铁氰化钴+超滤+聚合丙烯酸钠+超滤.这种络合结合超滤工艺也存在不足之处:一方面，由于废水成分复杂以及络合剂的选择性，需要针对不同主要目标核素，添加不同絮凝剂，控制不同条件.另一方面，由于高分子聚合物的加入易导致膜污染，因此需定期清洗。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。
在超滤过程中，废水的紊乱程度可以影响边界层的厚度，进而影响产水通量.Grayna等采用改进的金属超滤膜处理模拟含钴放射性废水，膜材料的主要成分包括铁、铬和镍等，该膜组件在膜管中增设搅拌转轴，通过转轴的转速控制管内废水紊乱程度.研究结果表明，提高转轴转速可以有效提高组件的通量，转速达到1900r・min-1时，与转速为0r・min-1时相比，膜通量可以提高至三倍;同时，高转速时可有效降低膜表面边界层厚度，有利于防止膜污染.超滤技术在发达国家的放射性废水处理中已得到广泛的应用，如美国的RiverBend、Salem、Callaway、Diablo、Seabrook等核电站，都采用该技术处理放射性废水.俄国在1993年就已经开始使用多种移动式膜处理装置，用于处理小规模分散的放射性废水，主要处理工艺为超滤，同时根据水质不同，结合离子交换和电渗析工艺。
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