超滤膜作为超滤设备的核心部件，在超纯水制备中扮演着中端处理装置的重要角色，由于超滤膜自身具有多孔材料的特性，主要通过物理截留的方式有效地去除水中的各类杂质，然而正因为这种特性，超滤膜在使用过程中会不可避免地积累杂质，因此定期的清洗变得尤为关键，这不仅能确保超滤膜的持续高效通过量，还能显著延长其使用寿命。
清洗超滤膜的方法多种多样，主要取决于膜的性质以及处理料液的性质。一般来说清洗过程与反渗透过程有相似之处，即首先进行水力清洗，随后根据具体情况选择适当的化学洗涤剂进行深度清洗。例如对于电涂材料，可以选用含有特定离子的增溶剂；对于水溶性有机涂料，则可以使用“桥键”型溶剂进行清洗。在食品工业中，面对蛋白质沉淀的问题，朊酶溶剂或基于磷酸盐、硅酸盐的碱性去垢剂成为了有效的解决方案，而当膜表面由无机盐形成沉淀时，EDTA等螯合剂或酸、碱溶液则能够发挥溶解作用。
超滤膜的清洗过程细致且复杂，通常包含以下七个关键步骤：
1. 配制清洗液：根据膜的性质和污染物的种类，选择适当的化学试剂，配制出高效的清洗液。
2. 低流量输入清洗液：在清洗开始前，先以低流量将清洗液输入系统，预热清洗液至适宜温度。这一过程中，清洗液的压力需维持在较低水平，仅足以补充进水至浓水的压力损失，从而避免产生明显的渗透产水，这样的低压置换操作有助于最大限度地减少污垢再次沉淀到膜表面的风险。
3. 循环清洗：当原水被完全置换后，浓水管路中应充满清洗液，此时开启循环模式，使清洗液在系统中持续循环，并保持温度恒定，以增强清洗效果。
4. 浸泡：关闭清洗泵，让膜元件完全浸泡在清洗液中。浸泡时间根据污染物的顽固程度而定，通常1小时足以应对一般污染，但对于更顽固的污渍，可能需要延长至10~15小时甚至整夜。为确保浸泡效果，可采用极低的循环流量来维持温度稳定。
5. 高流量冲洗：浸泡结束后，以高流量水泵进行冲洗，以彻底冲掉被清洗液松动的污染物。在严重污染的情况下，建议采用比标准流量高出50%的冲洗流量以提升清洗效果。但需注意，高流量条件下可能会出现过高的压降问题，因此需密切监控压力变化，确保单元件最大压降不超过1bar (15psi)，多元件压力容器最大压降不超过3.5bar (50psi)。
6. 系统冲洗：使用预处理合格的产水对系统进行最终冲洗，以彻底清除残留的清洗液。冲洗过程中应确保最低温度不低于20℃，以防止清洗下来的物质重新沉淀。特别是在进行酸洗时，需密切关注清洗液的pH值变化，及时补充酸以维持pH稳定。酸性清洗液的总循环时间不宜超过20分钟，以防清洗液被饱和而导致污染物再次沉积。若系统需停机超过24小时，建议将膜元件保存在1%的亚硫酸氢钠水溶液中以防腐蚀。
7. 多段系统清洗策略：对于多段系统而言，在冲洗和浸泡阶段可以同时对所有段进行处理；但在高流量循环阶段则需分段进行，以确保每段的流量都在适宜范围内，可以通过单泵分段清洗或配置不同流量的清洗泵来实现。
正确的清洗方法和及时的清洗操作对于保持超滤膜的性能至关重要。不同类型的膜组件可能需要采用不同的清洗策略，如管式组件适合使用海绵球进行机械清洗，而中空纤维式组件则更适合采用反向冲洗方式。此外对于应用于食品工业的超滤膜来说，清洗后的消毒处理也是必不可少的环节（常用的消毒剂包括NaOH和H2O2等），以确保膜的卫生安全并满足行业标准要求。
