CN101972607A - 一种新型膜清洗剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型膜清洗剂，该清洗剂是以下述组分的重量百分比混合而成：润湿剂：10～25%；增溶剂：10～20%；螯合剂：20～35%；表面活性剂：35～55%；生物活性酶：5～12%；所述润湿剂为三聚磷酸盐或六偏磷酸钠；增溶剂为烷芳基聚醚醇或改性聚醚；螯合剂为乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸或氨基三乙酸；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或吐温20；生物活性酶为KAC或蛋白酶。本发明能快速渗透污垢之中进行螯合反应，节约清洗时间，减少清洗剂对膜表面的破坏，延长膜使用寿命。

Description

一种新型膜清洗剂

技术领域

本发明涉及一种清洗剂，具体地说是一种过滤膜清洗剂。

背景技术

随着工业化的发展，石油、钢铁、电镀等行业排放的含油废水、含重金属废水等各类高浓度、难降解、有毒有害工业废水排放量越来越大，给环境安全带来了较大隐患。膜分离技术是近年来发展起来的较为有效的处理此类工业废水的水处理技术，膜过滤采用的是截留原理，其实质是通过外部加压使小分子物质透过膜，大分子物质被截留，从而实现物质的分离。而膜污染已经成为制约膜技术发展的瓶颈，通过清洗消除膜污染已经成为水处理行业的共识。现有的膜清洗产品普遍存在清洗效果不佳，对膜材料有损伤等缺陷。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提共的一种新型膜清洗剂，该清洗剂在保证清洗效果的前提下，采用更加温和的配方，产品内碱性物质含量少，呈微碱性（PH<11），清洗剂内的成分能通过快速的化学反应、络合反应及生物反应等协同作用，将沉积在膜表面及膜通道中的高分子有机物、无机盐、微生物代谢物等污染物去除，使膜恢复过滤功能，并在后续的过滤过程中降低各类污染物的附着率，延长膜的清洗周期。本发明产品具体性能如下：

本发明的目的是这样实现的：

一种新型膜清洗剂，该清洗剂是以下述组分的重量百分比混合而成：

润湿剂：10～25%

增溶剂：10～20%

螯合剂：20～35%

表面活性剂：35～55%

生物活性酶：5～12%

其中：所述润湿剂为三聚磷酸盐或六偏磷酸钠；增溶剂为烷芳基聚醚醇或改性聚醚；螯合剂为EDTA（乙二胺四乙酸）、 DTPA（二乙基三胺五乙酸）或NTA（氨基三乙酸）；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或吐温20；生物活性酶为KAC或蛋白酶。

上述清洗剂按下述步骤制备而得：

⑴、润湿剂、螯合剂按比例投入匀浆机或者均质机中搅拌均匀；

⑵、将搅拌均匀的物料投入到加热设备中，然后向其加入表面活性剂，使物料搅拌均匀；然后加热升温并将温度控制在75～80℃，反应固化；

⑶、上述固化物料冷却后，加入固体增溶剂、生物活性酶，在粉碎装置中破碎，制成固体粉或粒状即为所述膜清洗剂。

本发明产品能通过快速的化学反应、络合反应及生物反应等协同作用，将沉积在膜表面及膜通道中的高分子有机物、无机盐、微生物代谢物等污染物的去除，使膜恢复过滤功能，并在后续使用过程中降低污堵率，能使膜通量在较长时间内符合设计要求。可广泛用于石油、钢铁、金属加工、电子电器等行业的污水处理和废水回用项目。

具体实施方式

实施例1

制备1000kg本发明

⑴、秤取120kg三聚磷酸盐、250kg EDTA（乙二胺四乙酸）投入匀浆机或者均质机中搅拌均匀；

⑵、将上述搅拌均匀的物料投入到加热设备中，然后向其中加入410kg十二烷基苯磺酸钠，使物料搅拌均匀；然后，进行加热升温并将温度控制在75～80℃，反应固化；

⑶、以上固化物料冷却后，加入100kg烷芳基聚醚醇、120kg蛋白酶，在粉碎装置中破碎，制成固体粉粒状产品。

实施例2

制备2500kg本发明

⑴、秤取500kg六偏磷酸钠、620kg NTA（氨基三乙酸）投入匀浆机或者均质机中搅拌均匀；

⑵、将上述搅拌均匀的物料投入到加热设备中，然后向其中加入805kg吐温20，使物料搅拌均匀；然后，进行加热升温并将温度控制在75～80℃，反应固化；

⑶、以上固化物料冷却后，加入375kg改性聚醚、200kg KAC，在粉碎装置中破碎，制成固体粉粒状产品。

本发明产品性能的对比试验

一、实验设备和试剂

为获得良好的对比效果，共采用三组对比实验。

1、第一组实验

①实验设备

广州JFE钢板有限公司热镀锌含油废水的超滤除油系统（膜管是美国道尔公司生产的无机陶瓷超滤膜）；PLC系统（计算机实时监控系统）。

②实验药剂

热镀锌含油废水料液（油含量1000mg/L），本发明清洗剂A和市售清洗剂B所配置的清洗剂溶液

2、第二组实验

①实验设备

通化钢铁公司冷轧含油废水的超滤除油系统（膜管是南京工业大学膜科所生产的无机金属超滤膜）；PLC系统（计算机实时监控系统）。

②实验药剂

冷轧含油废水料液（油含量1500mg/L），本发明清洗剂A和市售清洗剂C所配置的清洗剂溶液

3、第三组实验

①实验设备

惠州国展电子厂电镀清洗水回用反渗透系统（膜管是海德能公司生产的中空醋酸纤维反渗透膜）；PLC系统（计算机实时监控系统）。

②实验药剂

电镀清洗废水料液（杂质含量100mg/L），本发明清洗剂A和市售清洗剂D所配置的清洗剂溶液

二、实验步骤

三组实验分别进行，将本发明清洗剂A与三种市售清洗剂B、C、D均配制成3%的水溶液，在过滤压力0.15Mpa，膜面流速4m/s的操作条件下对污染的膜进行清洗，恢复通量。通过PLC系统实时测定受污染膜用清洗剂清洗过程的渗透通量变化情况；清洗结束后，在相同的操作条件下，对各类废水进行膜过滤处理，用PLC系统实时测定清洁膜装置处理含杂质废水过程的渗透通量的变化。

三、实验数据对比

第一组实验

从表1-1中可以看到，超滤膜的渗透通量随清洗时间的增加而增加，清洗剂A在30min以后渗透通量都能达到480 L/（m²·h），说明超滤膜已基本恢复到了无污染的状态。比市售清洗剂B渗透通量增加了120 L/（m²·h），说明清洗剂A比市售清洗剂B性能要好。本超滤膜设计通量为500L/（m²·h）。

清洗过程中超滤膜渗透通量与时间的关系表1-1

清洗剂清洗后超滤膜渗透通量与时间关系的结果分析1-2

从表1-2中可以看出，超滤膜经清洗剂A清洗后在过滤含油废水，渗透通量的衰减比较慢且可以在较长时间内保持稳定，在连续处理70小时后，通量才开始降到200 L/（m²·h）以下，清洗周期比使用市售清洗剂B要延长2天。

第二组实验

从表2-1中可以看到，超滤膜的渗透通量随清洗时间的增加而增加，清洗剂A在25min以后渗透通量都能达到460 L/（m²·h），说明超滤膜已基本恢复到了无污染的状态。比市售清洗剂C渗透通量增加了105 L/（m²·h），说明清洗剂A比市售清洗剂C性能要好。本超滤膜设计通量为500L/（m²·h）。

清洗过程中超滤膜渗透通量与时间的关系表2-1

清洗剂清洗后超滤膜渗透通量与时间关系的结果分析2-2

从表2-2中可以看出，超滤膜经清洗剂A清洗后在过滤含油废水，渗透通量的衰减比较慢且可以在较长时间内保持稳定，在连续处理70小时后，通量才开始降到200 L/（m²·h）以下，清洗周期比使用市售清洗剂C要延长2天。

第三组实验

    从表3-1中可以看到，反渗透膜的渗透通量随清洗时间的增加而增加，清洗剂A在25min以后渗透通量都能达到270L/（m²·h），说明反渗透膜已基本恢复到了无污染的状态。比市售清洗剂D渗透通量增加了160 L/（m²·h），说明清洗剂A比市售清洗剂D性能要好。本反渗透膜设计膜通量为300L/（m²·h）。

清洗过程中反渗透膜渗透通量与时间的关系表3-1

从表3-1中可以看到，反渗透膜的渗透通量随清洗时间的增加而增加，清洗剂A在25min以后渗透通量都能达到270L/（m²·h），说明反渗透膜已基本恢复到了无污染的状态。比市售清洗剂D渗透通量增加了160 L/（m²·h），说明清洗剂A比市售清洗剂D性能要好。本反渗透膜设计膜通量为300L/（m²·h）。

清洗剂清洗后反渗透膜渗透通量与时间关系的结果分析3-2

从表3-2中可以看出，反渗透膜经清洗剂A清洗后在过滤电镀清洗废水，渗透通量的衰减比较慢且可以在较长时间内保持稳定，在连续处理80小时后，通量才开始降到90 L/（m²·h）以下。清洗周期比使用市售清洗剂D延长。

Claims (2)

1.一种新型膜清洗剂，其特征在于该清洗剂是以下述组分的重量百分比混合而成：

润湿剂：10～25%

增溶剂：10～20%

螯合剂：20～35%

表面活性剂：35～55%

生物活性酶：5～12%

其中：所述润湿剂为三聚磷酸盐或六偏磷酸钠；增溶剂为烷芳基聚醚醇或改性聚醚；螯合剂为乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸或氨基三乙酸；表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或吐温20；生物活性酶为KAC或蛋白酶。

2.根据权利要求1所述的新型膜清洗剂，其特征在于所述清洗剂按下述步骤制备而得：

⑴、润湿剂、螯合剂按比例投入匀浆机或者均质机中搅拌均匀；

⑵、将搅拌均匀的物料投入到加热设备中，然后向其加入表面活性剂，使物料搅拌均匀；然后加热升温并将温度控制在75～80℃，反应固化；

⑶、上述固化物料冷却后，加入固体增溶剂、生物活性酶，在粉碎装置中破碎，制成固体粉或粒状即为所述膜清洗剂。