CN103463991A - 一种电渗析离子交换膜清洗剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电渗析离子交换膜清洗剂，其特征是，由下列组分按重量百分比混合而成，以清洗剂的总重量计：氢氧化钠20-40％、三聚磷酸钠5-20％、十二烷基苯磺酸钠3-20％、硫酸钠0-5％、碳酸钠5-20％、氯化钠15-30％、羟甲基本纤维素0-5％、乙二胺四乙酸四钠盐2-10％。还提供了该电渗析离子交换膜清洗剂的制备方法，在一个带有搅拌和研磨的、耐腐蚀的反应器中将上述组分按次序依次加入，在常温下搅拌4-6小时，研磨均匀，即得成品。本发明电渗析离子交换膜清洗剂清洗效率高，大大缩短了清洗时间，降低了清洗过程系统的能耗。

Description

一种电渗析离子交换膜清洗剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种适用于电渗析离子交换膜的清洗剂，特别是适用于电渗析脱盐处理炼化循环冷却排污水回用水的离子交换膜清洗的清洗剂。

背景技术

目前全国工业用水总量1402亿立方米，占全国用水总量的24.1%。工业用水中循环冷却水的耗水量占了相当大的比重，约占到工业用水总量的50～80%。由于循环冷却水用水量大，其污水的排放量也大。对工业冷却系统用水的利用效率进行提高，将是工业节水和减排的关键。相对于发达国家，我国在工业水资源的利用效率上尚存在着较大的差距。

提高工业循环冷却水利用效率的两个最主要途径：一、提高运行浓缩倍率。二、对循环冷却排污水进行深度处理。循环水浓缩倍率的提高虽然可以大大提高水的利用效率，但在现有技术条件下，浓缩倍率会受水质和工况、经济成本等因素制约。因此在提高浓缩倍率的同时，如果将循环冷却水的排污水进行电渗析脱盐处理后回用于循环冷却补充水系统中，就可以大幅提高水的利用效率，并且还可以减少污染物的排放。

电渗析脱盐处理工业循环冷却排污水时，污水中除含有大量盐类外，还含有大量水质稳定剂，特别是在处理炼化企业循环冷却排污水时，污水中各种低分子量有机污染物的浓度高、PH值变化大、所含污染物成分也比较复杂、并且具有较强的酸碱性。虽然电渗析装置的设计、制造、运行参数的优化和自动倒换电极等手段的控制可以减缓膜污染。但是有些有机离子具有低流速性，会渗透到膜的空隙与膜的连接处，会限制其它离子穿过膜。同时离子交换膜污染后，又会导制膜表面电阻增加，脱盐率和电流效率下降，电耗增加，因此，必须通过化学清洗进行离子交换膜分离性能的恢复。

现在的电渗析离子交换膜的清洗方法是釆用化学清洗剂进行清洗。常用的化学清洗剂有以下几种：

(1)酸液(如HCI)；

(2)碱液(如NaOH)；

(3)表面活性剂(离子或非离子型)；

(4)消毒剂(NaOHI)。

这些清洗剂既可单独使用，也可以组合形式使用，对于污染非常严重的离子交换膜，通常釆用酸、碱交替清洗，并加入次氯酸钠等氧化剂与表面活性剂。对于电渗析脱盐处理循环冷却排污水时，离子交换膜污染非常严重时，通过上述方法进行清洗耗时太多，清洗时间过长及清洗涤强度过大，不仅会对离子交换膜的寿命造成影响，也会延误生产，造成损失。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种针对性强、高效、清洗成本低的电渗析离子交换膜清洗剂，在实现清除污染物的同时恢复膜的分离性能，以充分发挥电渗析脱盐处理炼化循环冷却排污水回用水的优势。本发明的另一目的在于提供一种电渗析离子交换膜清洗剂的制备方法及其应用。

本发明提供了一种电渗析离子交换膜清洗剂，其特征是，由下列组分按重量百分比混合而成，以清洗剂的总重量计：

本发明还提供给了一种电渗析离子交换膜清洗剂的制备方法，其特征是：在一个带有搅拌和研磨的、耐腐蚀的反应器中将上述组分按次序依次加入，在常温下搅拌4-6小时，研磨均匀，即得成品。

本发明还提供了上述电渗析离子交换膜清洗剂在电渗析脱盐处理炼化循环冷却排污水回用水中被污染的离子交换膜上的应用，其中，所述被污染的离子交换膜为比被污染前的离子交换膜的脱盐率下降30%以上的离子交换膜。

本发明的清洗剂较传统的清洗剂有以下几点优势：

1)大大减轻离子交换膜表面的浓差极化，降低了膜的清洗频率；

2)有效、快速地去除有机离子对膜的污染、降低膜表面电阻和脱盐性能的恢复；

3)清洗剂组成中碱性氢氧化物含量低，清洗过程对离子交换膜无损害作用，清洗后的离子交换膜经过电渗析装置运行测试，与原始测试数据值接近；

4)制备简单，使用方便，清洗效率高，大大缩短了清洗时间，降低了清洗过程系统的能耗。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

电渗析离子交换膜清洗剂的制备

实施例1：

优先用于电渗析脱盐处理炼化循环冷却排污水时，离子交换膜严重污染清洗的本发明的清洗剂的一种较佳配方如下(重量百分比)：

在一个带搅拌和研磨的耐腐蚀的反应器中，按上述组分及配比依次加入氢氧化钠、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硫酸钠、碳酸钠、羟甲基本纤维素、乙二胺四乙酸四钠盐，在室温下搅拌4-6小时，研磨均匀，即为本明的粒状清洗剂。

实施例2：

优先用于电渗析脱盐处理炼化循环冷却排污水时，离子交换膜严重污染清洗的本发明的清洗剂的另一个较佳配方如下(重量百分比)：

在一个带搅拌和研磨的耐腐蚀的反应器中，按上述组分及配比依次加入氢氧化钠、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硫酸钠、碳酸钠、氯化钠、羟甲基本纤维素、乙二胺四乙酸四钠盐，在室温下搅拌4-6小时，研磨均匀，即为本明的粒状清洗剂。

实施例3：

优先用于电渗析脱盐处理炼化企业循环冷却排污水时，离子交换膜一般污染清洗的本发明的清洗剂的另一个较佳配方如下(重量百分比)：

在一个带搅拌和研磨的耐腐蚀的反应器中，按上述组分及配比依次加入氢氧化钠、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硫酸钠、碳酸钠、氯化钠、羟甲基本纤维素、乙二胺四乙酸四钠盐，在室温下搅拌4-6小时，研磨均匀，即为本明的粒状清洗剂。

实施例4：

优先用于电渗析脱盐处理炼化企业循环冷却排污水时，离子交换膜一般污染清洗的本发明清洗剂的另一个较佳配方如下(重量百分比)：

在一个带搅拌和研磨的耐腐蚀的反应器中，按上述组分及配比依次加入氢氧化钠、三聚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、硫酸钠、碳酸钠、氯化钠、羟甲基本纤维素、乙二胺四乙酸四钠盐，在室温下搅拌4-6小时，研磨均匀，即为本明的粒状清洗剂。

清洗性能测试

下面是实施例1、2、3、4制备得到的电渗析离子交换膜清洗剂应用于清洗电渗析脱盐处理炼化企业循环冷却排污水的被污染的离子交换膜的应用效果测试，其中被污染的离子交换膜的电渗析脱盐率比被污染前的电渗析脱盐率下降50%，具体应用方法如下：

1)用电渗析脱盐处理后的产出水冲洗5min；

2)配1-2％本发明的清洗剂，温度25℃，循环清洗45min；

3)排放清洗剂，用电渗析脱盐处理后的产水冲洗5min；

4)配2％盐酸溶液循环清洗30min，温度25℃；

5)排放清洗剂，用产水冲洗5min冲洗后待用。

实施例1-4电渗析离子交换膜清洗剂通过以上步骤清洗离子交换膜，均恢复了电渗析脱盐率，具体电渗析脱盐率恢复百分比见表1，清洗过程也十分有效而且易于控制。

通过用传统的酸碱交替清洗方法，并加入氧化剂与表面活性剂的清洗方法与釆用本发明清洗剂，同时结合盐酸交替清洗方法反复试验比较，发现釆用本发明清洗剂在清洗时间和脱盐率恢复上有非常大的优势。表1列出了釆用本发明实施例1-4所述的清洗剂与釆用己有技术清洗电渗析离子交换膜的技术性能对比表。

表1本发明电渗析离子交换膜清洗剂与现有清洗剂清洗电渗析离子交换膜的效果对比表

Claims (3)

1.一种电渗析离子交换膜清洗剂，其特征在于，由下列组分按重量百分比混合而成：

2.一种如权利要求1所述的离子交换膜清洗剂的制备方法，其特征在于，在带搅拌和研磨功能的、耐腐蚀的反应器中，按权利要求1所列组分的列名顺序将各组分依次加入，在室温下搅拌4-6小时研磨均匀制得。

3.一种如权利要求1所述的离子交换膜清洗剂在电渗析脱盐处理炼化循环冷却排污水回用水中被污染的离子交换膜上的应用，其中所述被污染的离子交换膜为比被污染前的离子交换膜的电渗析脱盐率下降30%以上的离子交换膜。