CN103611422B - 针对被灰尘和油污染的聚砜气体过滤膜的一种清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及针对于被灰尘和油污染的聚砜气体过滤膜的一种清洗方法，属于膜清洗领域。对污染后的膜先进行超声波振荡清洗，再进行先次氯酸钠后柠檬酸的化学清洗。本发明采用的清洗方法可使污染后的膜在清洗后透气性能较好地恢复，并且还具有清洗成本低、无污染等优点。

Description

针对被灰尘和油污染的聚砜气体过滤膜的一种清洗方法

技术领域

本发明涉及一种针对于被灰尘和油污染的聚砜（PSU）气体过滤膜的清洗方法，该方法能够有效的清洗这种被灰尘和油污染的聚砜（PSU）气体过滤膜，具有透气恢复率高、清洗成本低、无污染等优点，属于膜清洗领域。

技术背景

聚砜（PSU）新型滤膜采用PET三维网状涤纶纤维1.5D50%，1.2D50%，经PSU（聚砜）高分子发泡塑料硬挺化后热压定型，具有表面光滑，钢性强度大，耐磨损，耐酸碱，使用寿命长，疏水性好，滤料表面具有5～8微米均匀孔隙，能将粉尘阻挡在滤料表面，适用于高湿度的沿海地区，沙漠地区，矿区等特殊环境条件下的特种车辆空气过滤，能保证车辆正常运转，减少机械磨损，降低运行成本。聚砜过滤膜在这种特殊环境下应用中，聚砜过滤膜会被大量灰尘和部分机油污染，透气率低，因此研发出一种针对与此类污染后的膜的高效的清洗方法就显得尤为重要。

膜清洗的方法主要物理方法、化学方法和生物清洗。物理清洗方法在成本、环保方面的特点使之成为了人们争相普遍使用的简易的方法。究其本质而言，物理清洗过程是由流体动力学效应（剪力）主导的过程。物理清洗方法的种类很多，主要是借助机械力、声波、热力、光来清除垢层，具体包括空气喷射、高压水射流冲洗、海绵球清洗、刷洗、超声波清洗、电磁波清洗、激光清洗、干冰清洗、空气爆破等除垢技术。物理清洗并不是总是十分有效的，特别是针对一些由有机物和无机物复合构成的污染物（垢层）来说，此时，如果选择物理的清洗方法，不仅成本很高，而且清洗效果还很差，得不偿失。当物理清洗不能奏效时，人们常常选择用化学清洗或物理清洗与化学清洗相结合的方法。究其本质而言，化学清洗是由化学反应和流体动力学效应（剪力）耦合并且是一个由化学反应主导的过程。常用的化学清洗剂包括有：酸、碱、螯合剂、消毒剂、酶、表面活性剂等或其组合。

在实际的清洗过程中，需针对膜表面上污染物的种类来准确选择不同的清洗剂，有人分别采用透过水、酸类、碱类、NaClO稀溶液、EDTA、生物酶等来去除膜表面及膜孔内附着滋生的矿物质、有机物、微生物污染等。

聚砜（PSU）气体过滤膜应用日益广泛，在工程应用中，聚砜（PSU）气体过滤膜会被灰尘污染，同时也会被机械中的油性物质污染，造成透气率降低，这一问题日益被人们重视，因此，研发出一种针对与此污染后的膜的高效的清洗方法就显得尤为重要。

发明内容

该聚砜（PSU）气体过滤膜组件在沙漠、戈壁等多扬尘的地区广泛应用于车辆、机器中，灰尘和机油对膜的污染使得透气效率明显降低，针对此污染后的膜的高效清洗方法尤为重要。

本发明的目的是提供一种针对被灰尘和油污染的聚砜（PSU）气体过滤膜的高效的清洗方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种聚砜（PSU）气体过滤膜的清洗方法，其包括如下步骤：

（1）去离子水中恒温浸泡，将污染后的膜放在去离子水中恒温浸泡15h。

（2）超声波清洗，将污染后的膜放入超声波清洗槽，加入去离子水，通过超声波振荡使污垢从膜表面脱落，超声波清洗时间在5min～15min；

（3）化学清洗，先将超声清洗后的膜放在配好的次氯酸钠溶液中，浸泡1h，温度为18℃～30℃，将在次氯酸钠溶液浸泡后的膜冲洗后放入配好的柠檬酸溶液中，浸泡1h，温度为18℃～30℃，清洗溶液成分重量百分比浓度为：次氯酸钠溶液为0.3%～0.6%，柠檬酸溶液为4%～15%。

上述的超声波清洗的超声波频率为19KHz～21KHz；化学清洗的顺序为先碱后酸。

本发明的有益效果：

针对该被污染后的膜的特征，本发明采用超声波清洗+化学清洗的方法，可以有效提升清洗效果，保证该膜的气体渗透量恢复率和纯水通量恢复率达到理想的效果。

常规清洗采用的清洗药剂为盐酸和氢氧化钠，清洗效果不佳，并且对膜的损害比较大，本发明采用次氯酸钠和柠檬酸作为清洗剂，能有效去除灰尘粒子和油性污渍，且对膜的损害较小；此外，先碱后酸的清洗顺序能够得到更好的清洗效果。

所述的次氯酸钠，购自天津市福晨化学试剂厂；所述的柠檬酸，购自天津市福晨化学试剂厂；聚砜（PSU）膜,北方车辆研究所；超声波发生器,中国科学院声学研究所；VAC-V1压差法气体渗透仪，济南兰光机电技术有限公司；

具体实施方式

下面结合实施例和附表对本发明做进一步说明。

实施例1

去离子水中恒温浸泡，将污染后的膜放在去离子水中恒温4℃浸泡15h。

配制清洗溶液，清洗溶液成分重量百分比为：次氯酸钠0.3%，柠檬酸溶液4%，其余为纯水；

超声波清洗，将污染后的膜放入超声波清洗槽，加入去离子水，通过超声波振荡使污垢从膜表面脱落，超声波清洗时间在10min，超声波频率为19KHz～21KHz；

化学清洗，先将超声清洗后的膜放在配好的次氯酸钠溶液中，浸泡1h，温度为18℃，将在碱液浸泡后的膜冲洗后放入配好的柠檬酸溶液中，浸泡1h，温度为18℃。

实施例2

去离子水中恒温浸泡，将污染后的膜放在去离子水中恒温4℃浸泡15h。

配置清洗溶液，清洗溶液成分重量百分比为：次氯酸钠0.4%，柠檬酸溶液10%，其余为纯水；

超声波清洗，将污染后的膜放入超声波清洗槽，加入去离子水，通过超声波振荡使污垢从膜表面脱落，超声波清洗时间在10min，超声波频率为19KHz～21KHz；

化学清洗，先将超声清洗后的膜放在配好的次氯酸钠溶液中，浸泡1h，温度为25℃，将在碱液浸泡后的膜冲洗后放入配好的柠檬酸溶液中，浸泡1h，温度为25℃。

实施例3

去离子水中恒温浸泡，将污染后的膜放在去离子水中恒温4℃浸泡15h。

配置清洗溶液，清洗溶液成分重量百分比为：次氯酸钠0.5%，柠檬酸溶液10%，其余为纯水；

超声波清洗，将污染后的膜放入超声波清洗槽，加入去离子水，通过超声波振荡使污垢从膜表面脱落，超声波清洗时间在10min，超声波频率为19KHz～21KHz；

化学清洗，先将超声清洗后的膜放在配好的次氯酸钠溶液中，浸泡1h，温度为18℃，将在碱液浸泡后的膜冲洗后放入配好的柠檬酸溶液中，浸泡1h，温度为18℃。

实施例4

去离子水中恒温浸泡，将污染后的膜放在去离子水中恒温4℃浸泡15h。

配置清洗溶液，清洗溶液成分重量百分比为：次氯酸钠0.4%，柠檬酸溶液8%，其余为纯水；

超声波清洗，将污染后的膜放入超声波清洗槽，加入去离子水，通过超声波振荡使污垢从膜表面脱落，超声波清洗时间在15min，超声波频率为19KHz～21KHz；

化学清洗，先将超声清洗后的膜放在配好的次氯酸钠溶液中，浸泡1h，温度为30℃，将在碱液浸泡后的膜冲洗后放入配好的柠檬酸溶液中，浸泡1h，温度为30℃。

实施例5

去离子水中恒温浸泡，将污染后的膜放在去离子水中恒温4℃浸泡15h。

配置清洗溶液，清洗溶液成分重量百分比为：次氯酸钠0.6%，柠檬酸溶液6%，其余为纯水；

超声波清洗，将污染后的膜放入超声波清洗槽，加入去离子水，通过超声波振荡使污垢从膜表面脱落，超声波清洗时间在5min，超声波频率为19KHz～21KHz；

化学清洗，先将超声清洗后的膜放在配好的次氯酸钠溶液中，浸泡1h，温度为20℃，将在碱液浸泡后的膜冲洗后放入配好的柠檬酸溶液中，浸泡1h，温度为20℃。

需要特别说明的是，对本发明而言，核心的内容在于针对该污染后的膜，采用超声波清洗与化学清洗结合的方法，并对该方法进行优化，达到理想的清洗效果。

表1清洗效果

综上所述，本发明引入了超声波清洗技术，能够有效的对污染后的膜进行除垢预处理，利用高频空化作用使得污垢迅速破碎、剥离而被清洗下来；同时，采用弱碱次氯酸钠、弱酸柠檬酸进行先碱后酸的化学清洗方法，进一步除去污垢和油渍，并且减少了化学清洗剂对膜的损伤，从而延长膜的使用寿命。

Claims (2)

1.被灰尘和油污染的聚砜(PSU)气体过滤膜的一种清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)去离子水中恒温浸泡，将污染后的膜放在去离子水中恒温浸泡15h；

(2)超声波清洗，将污染后的膜放入超声波清洗槽，加入去离子水，通过超声波振荡使污垢从膜表面脱落，超声波清洗时间在5min～15min；

(3)化学清洗，先将超声清洗后的膜放在配好的次氯酸钠溶液中，浸泡1h，温度为18℃～30℃，将在次氯酸钠溶液浸泡后的膜冲洗后放入配好的柠檬酸溶液中，浸泡1h，温度为18℃～30℃，清洗溶液成分重量百分比浓度为：次氯酸钠溶液为0.3％～0.6％，柠檬酸溶液为4％～15％。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，超声波清洗的超声波频率为19KHz～21KHz。