CN103341326B

CN103341326B - 一种氧化型膜清洗剂、制备方法及应用

Info

Publication number: CN103341326B
Application number: CN201310241913.8A
Authority: CN
Inventors: 吴章锋
Original assignee: 吴章锋
Current assignee: Xiamen Zhengcheng Membrane Cleaning Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2033-06-18
Also published as: CN103341326A

Abstract

一种氧化型膜清洗剂，是由以下组分按质量比组成：次氯酸钠2-15%、氢氧化钠0.01-5%、十二烷基二甲基氧化胺0.01-3%、十二烷基硫酸钠0.01-2%、硫酸钠0.1-4%、烷基聚氧乙烯醚0.01-2%、磷酸钠、硫酸钠，剩余为水。其制备方法是先配好次氯酸钠溶液，然后在次氯酸钠溶液中按十二烷基硫酸钠——烷基聚氧乙烯醚——十二烷基二甲基氧化胺——磷酸钠——硫酸钠——氢氧化钠的顺序，逐个溶解后添加，搅拌混合至均匀即可，本发明氧化型膜清洗剂在碱性条件下和酸性条件下都可以发挥出清洗作用或者协同清洗作用。

Description

一种氧化型膜清洗剂、制备方法及应用

技术领域

本发明公开一种氧化型膜清洗剂，按国际专利分类表(IPC)划分属于水处理膜分离系统技术领域，尤其是涉及一种氧化型膜清洗剂及应用。

背景技术

膜清洗剂总体上按酸碱性可分为酸性的膜清洗剂和碱性的膜清洗剂。使用碱性的膜清洗剂主要去除膜上的有机物污染(蛋白/多糖/脂肪/染料色素/微生物等)，而使用酸性的清洗剂就可以去除膜上的无机物污染(钙镁铁铝等难溶盐/氧化物/氢氧化物等)。由于污染物通常为混合的，所以清洗时多数情况是需要使用酸性和碱性的清洗剂进行交替清洗，一般这样才可以把污染物清洗干净。

但是也有不少的情况是，膜上的污染为高分子、大分子化合物，或与膜结合较强、吸附结合较为紧密的有机物，使用简单的酸碱清洗甚至复配的酸碱清洗剂也难以去除，这时候我们可以采用氧化剂对污染物进行氧化破坏，使污染物分子结构破坏断裂（如碳碳双键变为两个羰基），或形成亲水性较强的、易溶于水的物质，使污染物分解成小分子物质，或更容易从膜上脱除。

目前常用的氧化型的清洗剂为次氯酸钠的碱性水溶液。通常对膜进行氧化时，都是使用市售的次氯酸钠溶液稀释后进行清洗，这种清洗方法可以除去一部分的有机物，但是使用效率上和效果上从以下平行存在的几个原因，仍然不是最理想的。

1、从碱性上看，使用市售的次氯酸钠溶液进行稀释，有效成分只是次氯酸钠和其中维持碱性的氢氧化钠，而且使用的时候浓度氧化剂浓度一般都比较低，所以清洗时只是靠原先的溶液里面的碱性物质进行反应，碱度较低，不能达到清洗所需的pH值；而通常膜材质能允许的条件下，膜的材质一般承受的酸碱性都比较好，能承受的pH范围都比较宽，所以仅依靠市售的次氯酸钠溶液中的碱性是不够的，

2、仅使用次氯酸钠进行清洗，溶液中不含促进表面渗透的物质，清洗液仅能与污染物进行表面接触，污染物分解反应仅在膜表面进行，效率较低；

3、膜的污染物通常是复合的，无机物和有机物互相包裹，所以在碱性条件下，有机物清洗干净露出无机物时，一般无机物都是无法氧化的物质，在清洗剂无法渗透进内部的情况下，这时次氯酸钠氧化反应就停止了，也就意味着氧化清洗就不再起到去除污染物的作用了。

4、碱性条件下，次氯酸钠可稳定存在，且次氯酸钠的氧化还原电位低，难以快速和大量释放出具有强氧化能力的氯原子和氧负离子，氧化能力弱。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种氧化型膜清洗剂，同时提供该氧化型膜清洗剂的制备方法及应用。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种氧化型膜清洗剂，其特征在于是由以下组分按质量比组成：

剩余为水。

上述氧化型膜清洗剂的制备方法如下：先配好次氯酸钠溶液，然后在次氯酸钠溶液中按十二烷基硫酸钠——烷基聚氧乙烯醚——十二烷基二甲基氧化胺——磷酸钠——硫酸钠——氢氧化钠的顺序，逐个溶解后添加，搅拌混合至均匀即可，其水溶液1%浓度时，pH值在9-10.5之间。

上述氧化型膜清洗剂在碱性条件下和酸性条件下的应用，即在碱性条件下和酸性条件下都可以发挥出清洗作用或者协同清洗作用，且氧化型膜清洗剂在碱→酸的过程中，较碱性条件下具有更快的释放氧化能力、更强的清洗能力和更快的清洗速度。

本发明涉及的膜清洗剂为弱碱性配方，即水溶液1%浓度pH值在9-10.5之间，其各组分在碱性条件下和酸性条件下都可以发挥出清洗作用或者协同清洗作用。发明涉及的膜清洗剂作为弱碱性配方，在添加碱性物质（如氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等）时，可变成碱性清洗剂使用，清洗pH值范围9-14；在添加酸性物质(如硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、柠檬酸等)时，可变成中性、酸性清洗剂使用，清洗pH值范围0-9。

本发明膜清洗剂进行清洗时，可直接使用；也可以调成酸性氧化清洗剂清洗；也可先用碱性物质调配成碱性氧化清洗剂，分解清洗有机物污染，清洗一段时间后再用酸性物质调配成中性、酸性氧化清洗剂，快速释放出氧化性物质，强力分解难分解的有机物污染，然后也可再调到碱性，继续清洗。

具体实施方式

一种氧化型膜清洗剂，是由以下组分按质量比组成：

剩余为水，先配好次氯酸钠溶液，然后在次氯酸钠溶液中按十二烷基硫酸钠——烷基聚氧乙烯醚——十二烷基二甲基氧化胺——磷酸钠——硫酸钠——氢氧化钠的顺序，逐个溶解后添加，搅拌混合至均匀即可，其水溶液1%浓度时，pH值在9-10.5之间。

本发明氧化型膜清洗剂，其各组份可进一步优选组成：

剩余为水。

本发明氧化型膜清洗剂，在碱性条件下和酸性条件下的应用，即在碱性条件下和酸性条件下都可以发挥出清洗作用或者协同清洗作用，且氧化型膜清洗剂在碱→酸的过程中，较碱性条件下具有更快的释放氧化能力、更强的清洗能力和更快的清洗速度。

本发明创造的有益效果如下：

使用上述配方制成的氧化型膜清洗剂，膜的氧化清洗有了如下的增强：

1、通过增加表面活性物质（烷基硫酸钠、烷基聚氧乙烯醚、十二烷基二甲基氧化胺等）以及一些相应的清洗助剂，可以有效提高氧化清洗剂的渗透润湿性能，让清洗液可以渗透到膜污染的内部去，使反应不局限于污染物表面；使用了表面活性剂也可以有效避免污染物在膜上的再沉积。通过这样的改进，新型氧化清洗剂的氧化清洗效率较原先直接使用市售次氯酸钠大大增强。

2、在配方中通过增加一定量的碱性物（如氢氧化钠），在膜材料允许的范围内，增加一定的碱性，可以有效提高清洗液的水解、皂化能力，也增加膜、污染物表面的电负性，增加污染物脱离膜表面的趋势。通过配方上的改变，氧化清洗剂也同时具有碱性清洗剂的特质，增加清洗剂的综合清洗能力。

3、使用酸性物质改变清洗剂的酸碱型，使之变为酸性清洗剂，最主要的是可以有效地提高清洗剂的氧化能力，因为在酸性标准状态下，次氯酸钠溶液中最具有氧化能力的HClO←→Cl₂和Cl₂←→Cl^—的标准电极电位分别为1.63V和1.36V，而在碱性标准条件下，HClO←→Cl₂、Cl₂←→Cl^—和ClO^—←→C1^—的标准电极电位分别为0.4V、1.36V和0.98V；同时在酸性条件下，次氯酸根为不稳定的离子，在碱→酸的过程中，发生了价态的变化，这个过程中次氯酸根发生了分解，其中的氯和氧元素生成大量的几种不稳定的、具有强氧化能力的中间活性态原子、离子，使溶液极具氧化能力，较碱性的次氯酸钠溶液更快的释放氧化能力，具有更强的清洗能力和更快的清洗速度。

其次使用酸性物质可使清洗剂变为酸性，使清洗剂兼具氧化性和酸性，并具有渗透性，使清洗剂能够在酸性下去除复合的污染物。

4、如果在清洗剂变酸后，再调整为碱性，通过酸转化后释放出来大量的强氧化能力的中间活性态原子、离子，再回复碱性的条件下，可以清洗酸性条件下不能清洗去除的污染物。

实施例1：一种氧化型膜清洗剂，是由以下组分按质量比组成：

剩余为水，先配好次氯酸钠溶液，然后在次氯酸钠溶液中按十二烷基硫酸钠——烷基聚氧乙烯醚——十二烷基二甲基氧化胺——磷酸钠——硫酸钠——氢氧化钠的顺序，逐个溶解后添加，搅拌混合至均匀即可。

本实施例清洗卷式超滤膜的头孢C发酵液板框滤液，澄清除杂工艺的污染

1、碱性低温条件条件下：

2、中性低温条件条件下：

3、酸性低温条件条件下：

注400ppm为药剂浓度，低温目的是降低清洗剂活性与反应性，便于进行比较。

实施例2：

制备添加顺序同实施例1。

本实施例清洗中空超滤膜的印染废水废水预过滤工艺的污染

常温条件条件下：

注400ppm为药剂浓度。为同一个清洗液，清洗一段时间后，排空清洗液，然后冲洗测试通量，排空再把清洗液注回去调pH，清洗，排空，测试，排空，回注调pH清洗，排空、测试……

实施例3：

制备添加顺序同实施1。

本实施例用于养殖废水中空纤维超滤预过滤污染清洗

1、碱性低温条件下：

2、中性低温条件下：

3、酸性低温条件下：

实施例4：

制备添加顺序同实施例1。

本实施例用于地下水中空纤维超滤预过滤污染清洗

酸性低温条件下：

注400ppm为药剂浓度。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims

1.一种氧化型膜清洗剂，其特征在于是由以下组分按质量比组成：

剩余为水。

2.根据权利要求1所述的一种氧化型膜清洗剂，其特征在于是由以下组分按质量比组成：

剩余为水。

3.根据权利要求1或2所述的一种氧化型膜清洗剂，其制备方法在于：先配好次氯酸钠溶液，然后在次氯酸钠溶液中按十二烷基硫酸钠——烷基聚氧乙烯醚——十二烷基二甲基氧化胺——磷酸钠——硫酸钠——氢氧化钠的顺序，逐个溶解后添加，搅拌混合至均匀即可，其水溶液1%浓度时，pH值在9-10.5之间。

4.根据权利要求1或2所述的一种氧化型膜清洗剂，其特征在于：该清洗剂在碱性条件下和酸性条件下的应用，即在碱性条件下和酸性条件下都可以发挥出清洗作用或者协同清洗作用，且氧化型膜清洗剂在碱→酸的过程中，较碱性条件下具有更快的释放氧化能力、更强的清洗能力和更快的清洗速度。

5.根据权利要求4所述的一种氧化型膜清洗剂，其特征在于：所述清洗剂在添加氢氧化钠、氢氧化钾、氨水时，变成碱性清洗剂，pH值范围9-14。

6.根据权利要求4所述的一种氧化型膜清洗剂，其特征在于：所述清洗剂添加硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、柠檬酸时，变成中性或酸性清洗剂，pH值范围0-9。