يُعد الترشيح الفائق (UF، وفقًا للاختصار باللغة الإنجليزية) جزءًا من عائلة أنظمة الترشيح الغشائي المضغوط التي يمكنها تنقية المياه من المواد غير المذابة ومعظم المواد الذائبة. يُستخدم الترشيح الفائق كخطوة معالجة نهائية ويمكن تطبيقه في الاستجابة الحادة وكذلك في مرحلتي الاستقرار والتعافي في حالات الطوارئ.

يستخدم الترشيح الفائق الأغشية لترشيح المياه تحت الضغط ويعمل مثل الترشيح الدقيق T.3 . يمكن أن تكون وحدات UF مسبقة الصنع وبجهاز ذو منصة منزلقة أو متوفرة كوحدات أحادية الأغشية. معظم الوحدات الغشائية UF في الأنظمة ذات منصة منزلقة مصنوعة من ألياف مجوفة صغيرة تشبه السلسلة (مواد بوليمر) مثبتة في أوعية أو خزانات أسطوانية (تشبه الأنابيب) بسبب كثافة التعبئة المرتفعة (2000-15000 متر مربع/متر مكعب حسب نوع النظام). يتمثل الاختلاف الرئيسي بين الترشيح الدقيق (MF، وفقًا للاختصار باللغة الإنجليزية) والترشيح الفائق (UF، وفقًا للاختصار باللغة الإنجليزية) في حجم الفصل، والذي يكون بالنسبة لـ UF هو 0.1-0.01 ميكرومتر وبالنسبة إلى MF هو 0.5-0.1 ميكرومتر. يؤدي هذا إلى نتائج ترشيح مماثلة للجزيئات والبروتوزرا والبكتيريا (من 3 إلى 6 لوغاريتمات) وإزالة أفضل للفيروسات (من 1 إلى 5 لوغاريتمات) بأغشية UF. تتم إزالة  البروتينات والسكريات العديدة الإضافية بحوالي 80٪ وحمض الدبالية بنسبة 40 إلى 60٪. عادةً ما تشمل ما بعد المعالجة التطهير، مثل الكلورة T.6 ، لتوفير الحماية المتبقية.

اعتبارات التصميم

يمكن تشغيل المرشحات التي تستند على الأغشية كمرشحات ذات نهاية مسدودة (يتم دفع التغذية بالكامل من خلال ال غشاء)، أو مرشحات الجريان التقاطعي (تتدفق التغذية فوق ال غشاء، ولا يتم ترشيحها بأكملها). تُشغل أغشية UF النموذجية كمرشحات ذات نهاية مسدودة. اعتمادًا على جودة المياه الداخلة، وخاصة درجة ال عكارة فوق 500 وحدة نيوفلومترية (NTU، وفقًا للاختصار باللغة الإنجليزية)، يجب مراعاة الترشيح المسبق ( T.2 أو T.3 أو المعالجة الأولية T.5 لتجنب انسداد ال غشاء. تتضمن المعالجة الأولية دائمًا شاشة واقية أولية (عادةً ما يكون نوع الغسيل العكسي التلقائي مصنّفًا عند حوالي 300 ميكرون). يمكن للمعالجة الأولية الإضافية، مثل الترسيب المساعد T.4 ، تحسين إزالة المواد المذابة وتقليل احتمالية وجود ملوثات المياه. كما يتم استخدام التخثر التلقائي بالاتجاه نفسه متبوعًا بالترشيح الدقيق المباشر للمياه ذات احتمالية تلوث عالية. يزيل الغسيل العكسي المنتظم الجزيئات المتراكمة على سطح ال غشاء. عادةً ما تشتمل أنظمة UF المسبقة الصنع وذات منصة منزلقة على نظام تحكم لتنظيم ظروف التشغيل، بما في ذلك الترشيح بواسطة المضخة، وتكرار الغسيل العكسي، والتنظيف الكيميائي (عادةً مرة واحدة شهريًا)، واختبارات السلامة (لضمان عدم تلف الأغشية). عادة، تغسل الأنظمة عكسيًا بالمياه المرشّحة كل 20-30 دقيقة حسب جودة المياه الخام. خلال الفترة من 2 إلى 3 دقائق من الغسيل العكسي، لا تنتج الوحدة أي ترشيح. بشكل عام، يصبح حوالي 85 إلى 95٪ من مياه التغذية عبارة عن ترشيح صالح للاستخدام، ويتم تصريف الباقي ك غسيل عكسي مستهلك أو نفايات التنظيف الكيميائي. عادةً ما يتم تشغيل أنظمة UF التي تستخدم مبدأ الترشيح ذات نهاية مسدودة في وضع تدفق ثابت مع ضغط عبر ال غشاء في حدود 0.5 إلى 1 بار. صُممت بعض الأنظمة للعمل مع جاذبية S.7 ، لذا فهي تحت ضغط ثابت وتدفق متغير. لتجنب حدوث تلوث انعكاسي أو لا رجعة فيه، يجب إجراء تنظيف كيميائي منتظم. لتجنب التلف، يجب ألا تجف أغشية UF أبدًا.  يمكن تخزين بعض أغشية UF بعد عملية الحفظ، وليست هناك حاجة لخطوة من الترشيح إلى النفايات بعد الغسيل العكسي.

المواد والمستلزمات

في حالات الطوارئ، عادة ما يتم شراء نظام UF كوحدة واحدة، وليس فقط عناصر ال غشاء. المعدات المساعدة، بما في ذلك الرفوف الداعمة، والمضخات، والصمامات، والفحص (الفحوصات) المسبق ونظام التحكم بالكمبيوتر (للغسيل العكسي ومراقبة جودة المياه) لا تقل أهمية عن الأغشية نفسها. تشمل المواد الاستهلاكية عناصر ال غشاء (عمر الخدمة من 8 إلى 10 سنوات في حال تشغيلها بشكل صحيح)، ومستلزمات إصلاح ال غشاء، والكهرباء والمواد الكيميائية (مثل حامض الستريك، هيبوكلوريت الصوديوم للتنظيف والتطهير؛ هيدروكسيد الصوديوم الكاوية وثنائي كبريتيد الصوديوم لعمل المعادلة).

القابلية للتطبيق

يمكن استخدام تقنية UF في مجموعة متنوعة من الأوضاع نظرًا لوظائفها المعيارية، مما يمنحها مرونة في أداء المرشح. يمكن أن تكون معالجة ذات خطوة واحدة، وذلك نظرًا لأنه يحتوي على ترشيح ممتاز، على الرغم من أنه يمكن استخدامه أيضًا كخطوة معالجة أولية لتقليل ال عكارة من أجل التناضح العكسي T.15 . تتوفر أنظمة آلية صغيرة النطاق وذات منصة منزلقة ويمكن إعدادها في غضون ساعات قليلة. تُطبق UF أحيانًا في المواقع البعيدة، على الرغم من أنها عادةً ما تخصص لقرية أو مدينة. يمكن استخدام الترشيح الغشائي الفائق (UF، وفقًا للاختصار باللغة الإنجليزية) في الاستجابة الحادة (كوحدات أصغر) وكذلك في مرحلتي الاستقرار والتعافي في حالات الطوارئ. تعتبر عناصر غشاء UF معيارية، على الرغم من أن تكييف عدد الوحدات في الأنظمة ذات منصة منزلقة ليس سهلاً وذلك بسبب قيود المعدات المساعدة (المضخات وأنظمة التحكم).

التشغيل والصيانة

يُطلب مشغلون مدربون جيدًا للحصول على عمر خدمة طويل وموثوق. على الرغم من أن الأنظمة عادة ما تكون آلية أو شبه آلية، إلا أن أخطاء التشغيل يمكن أن تسبب أضرارًا كبيرة لعناصر الأغشية (الألياف المكسورة، التلوث). تشمل مهام التشغيل والصيانة المنتظمة التحقق اليومي من دقة الجهاز واختبار السلامة، والفحص اليومي للمستويات الكيميائية، والمعايرة الأسبوعية لمضخات التغذية الكيميائية، وتنظيف الأجهزة، والمراجعة الأسبوعية للبيانات والنظر في التنقيحات لمعايير التشغيل مثل التدفق، التنظيف الكيميائي شهريًا (أو أكثر من ذلك أحيانًا) وفحص الجهد الكهربائي للمحركات الكهربائية. تتطلب الأنظمة التي تعمل بالجاذبية عادة الغسيل العكسي اليدوي المنتظم (يوميًا أو أسبوعيًا) ومراقبة التدفق.

الصحة والسلامة

يجب النظر بعناية في التخلص من المواد المتبقية، حيث إنه يحتوي على ال ملوثات الموجودة في مياه التغذية. يمكن إعادة التوجيه إلى المصدر، والتخلص منه في الصرف الصحي للبلدية، و تخفيفه واستخدامه للري أو معالجته في الموقع قبل التخلص منه، وذلك اعتمادًا على التركيب والتشريعات المحلية. يوصى بالمعالجة قبل التخلص منه وإعادة استخدامه عندما يتعذر التخلص منها في صرف صحي البلدية. يمكن أن تكون مواد التنظيف الكيميائية مسببة للتآكل وتتطلب مشغلين مدربين واستخدام معدات الحماية الشخصية.

التكاليف

بسبب تكلفة وحدات الأغشية والحاجة إلى معدات مساعدة متقدمة فإن تكاليف الاستثمار الأولية مرتفعة نسبيًا. وفي حين أن غشاء UF وحده بتكلفة رخيصة نسبيًا (من 10 إلى 20 دولارًا أمريكيًا/متر مربع من ال غشاء)، فإن تكلفة الوحدة بأكملها تتراوح بين 70 إلى 120 دولارًا أمريكيًا/متر مربع من ال غشاء، اعتمادًا على المنتج ونوع ال غشاء. ستضمن الصيانة المنتظمة عمر خدمة يصل إلى 10 سنوات (حسب الشركة المصنعة)، مما يؤدي إلى انخفاض التكاليف نسبيًا لكل مستخدم بمرور الوقت. من الضروري الاستثمار الثابت في عوامل التنظيف والإصلاحات والموظفين المدربين ويختلف وفقًا للبلد والمنطقة.

الاعتبارات الاجتماعية والبيئية

ترتفع نسبة الموافقة حيث إن المياه المنتجة صالحة للشرب ونقية، وتمت إزالة اللون جزئيًا ولا يوجد تغيير في الطعم.