CN105056765A

CN105056765A - 一种超滤膜表面有机污染物的清洗方法及其清洗液的制备方法

Info

Publication number: CN105056765A
Application number: CN201510511906.4A
Authority: CN
Inventors: 支建明
Original assignee: TAICANG JINLU ELECTROPLATING CO Ltd
Current assignee: TAICANG JINLU ELECTROPLATING CO Ltd
Priority date: 2015-08-20
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2015-11-18

Abstract

本发明提供一种超滤膜表面有机污染物的清洗方法及其清洗液的制备方法，其中清洗方法包括如下步骤：1)选用清洗液；2)气、水冲洗；3)清洗液循环冲洗；4)清洗液浸泡；5)水循环清洗。所述清洗方法采用特制清洗液来针对超滤膜表面有机污染物，采用物理清洗加化学清洗结合的方式对超滤膜进行清洗，有效去除超滤膜表面有机污染物，提升超滤膜的使用寿命。

Description

一种超滤膜表面有机污染物的清洗方法及其清洗液的制备方法

技术领域

本发明涉及一种超滤膜表面污染物的清洗方法，具体地，涉及一种超滤膜表面有机污染物的清洗方法及其清洗液的制备方法。

背景技术

超滤膜，是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿(原子质量单位)、粒径大于10纳米的颗粒。超滤膜筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔，其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过，而最小细菌的体积都在0.02微米以上，因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而实现了净化过程。

然而，随着超滤膜截留的污染物在膜内表面和膜孔中的不断积累，超滤膜的水通量和分离能力逐渐下降，通过反冲洗可以部分恢复膜冲洗不能达到100％的恢复效果，因此当超滤膜的水通量下降超过30％时，必须进行药物清洗，及时清除附着在超滤膜壁和膜防止超滤膜形成不可恢复的堵塞。

由此，为延长超滤膜的使用寿命，需要对超滤膜定期进行清洗，超滤膜的清洗方法包括两种：物理清洗和化学清洗。物理清洗即通过水来对超滤膜进行冲洗，以期去除其表面的污染物；化学清洗则是利用化学药品与膜面杂质进行化学反应来达到清洗膜的目的。

其中，由于表面污染物的堵塞，超滤膜的水通量和分离能力逐渐下降，通过物理冲洗虽然可以部分恢复膜的水通量，但反冲洗不能达到100％的恢复效果，因此当超滤膜的水通量下降超过30％时，必须进行化学清洗，及时清除附着在超滤膜壁和膜孔中的污染物，防止超滤膜形成不可恢复的堵塞。

因此，超滤膜用清洗液的选用较为重要，直接影响到超滤膜表面污染物的处理效果，然而，目前市场上现有的超滤膜用清洗剂，大多为普遍适用性清洗剂，针对性不强，导致其在针对特定污染物时的去污能力弱，有时还会损坏超滤膜，严重影响超滤膜的使用寿命。

例如，中国专利公开号：101254411，公开了一种碱性超滤膜清洗剂，其特点是由渗透剂、乳化剂、螯合剂和水组成，其组成的重量百分数为：渗透剂15％～27％，乳化剂20％～35％，螯合剂0.2％～12％，水30％～60％。

发明内容

为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种超滤膜表面有机污染物的清洗方法及其清洗液的制备方法，所述清洗方法采用特制清洗液来针对超滤膜表面有机污染物，采用物理清洗加化学清洗结合的方式对超滤膜进行清洗，有效去除超滤膜表面有机污染物，提升超滤膜的使用寿命。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种超滤膜表面有机污染物的清洗方法，包括如下步骤：

1)选用清洗液

所述清洗液中各成分质量分数如下：柠檬酸钠：20～30份，焦磷酸钠：5～10份，EDTA四钠：3～5份，乙二胺四甲叉膦酸钠：3～8份，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠：5～10份，羧甲基纤维素：0.5～5份，亚硝酸钠：1～3份，异噻唑啉酮：1～5份，纤维素酶：2～6份，水30～50份；

2)气、水冲洗

开启清洗泵，向超滤膜内通入水进行预冲洗，冲洗时间20～25min，流量20～30l/min，超滤膜膜直径同时向超滤膜内通入高压氮气，氮气压力为0.2～0.3MPa；

3)清洗液循环冲洗：

将所述清洗液经增压泵从超滤膜的进水阀处打入超滤膜内，并从超滤膜排放阀将所述清洗液回流至进水阀形成清洗液循环，调节排放阀压力为0.2～0.3MPa，循环清洗20～40min后，将超滤膜内的清洗液冲洗干净；

4)清洗液浸泡：

将清洗液打入超滤膜后将进水阀、排放阀全部关闭，对超滤膜密封浸泡2小时后再用水冲洗干净；

5)水循环清洗：

开启清洗泵，将水泵入超滤膜内循环清洗15～20min，完成对所述超滤膜表面重金属离子污染物的清洗。

进一步，所述清洗液中各成分质量分数如下：柠檬酸钠：25份，焦磷酸钠：6份，EDTA四钠：4份，乙二胺四甲叉膦酸钠：6份，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠：7份，羧甲基纤维素：4份，亚硝酸钠：3份，异噻唑啉酮：2份，纤维素酶：5份，水46份。

另，所述清洗液中各成分质量分数如下：柠檬酸钠：27份，焦磷酸钠：9份，EDTA四钠：3份，乙二胺四甲叉膦酸钠：6份，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠：7份，羧甲基纤维素：0.5份，亚硝酸钠：3份，异噻唑啉酮：1份，纤维素酶：4份，水30份。

另有，所述清洗液中各成分质量分数如下：柠檬酸钠：30份，焦磷酸钠：10份，EDTA四钠：3份，乙二胺四甲叉膦酸钠：8份，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠：5份，羧甲基纤维素：0.5份，亚硝酸钠：1份，异噻唑啉酮：1份，纤维素酶：6份，水50份。

再，清洗液中所用水为RO水或超滤水。

其中，所述超滤膜为PVDF中空纤维超滤膜，孔径80nm，膜通量为450L/m²·h。

同时，本发明还提供一种超滤膜表面有机污染物的清洗方法中所用清洗液的制备方法，包括如下步骤：将清洗液中的各组分按如下比例依次加入带有搅拌器的容器内：柠檬酸钠：20～30份，焦磷酸钠：5～10份，EDTA四钠：3～5份，乙二胺四甲叉膦酸钠：3～8份，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠：5～10份，羧甲基纤维素：0.5～5份，亚硝酸钠：1～3份，异噻唑啉酮：1～5份，纤维素酶：2～6份，水30～50份，在室温下搅拌30～50min，即得所述清洗液。

且，所述水为RO水或超滤水。

本发明的有益效果在于：

选用特制的清洗液对超滤膜进行清洗，该清洗液包括螯合剂(柠檬酸钠、EDTA四钠、乙二胺四甲叉膦酸钠)，缓蚀剂(乙二胺四甲叉膦酸钠、亚硝酸钠)，乳化剂(焦磷酸钠)，表面活性剂(脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠)，水软化剂(羧甲基纤维素)，杀菌剂(异噻唑啉酮)综合作用，并添加界纤维素酶，形成加酶碱性清洗剂的复合体，而且乙二胺四甲叉膦酸钠对硫酸钙、硫酸钡垢的阻垢效果好，还可作为螯合剂，多重功效，降低成本，有效提升去污效果，膜恢复率高达90～95％，使用60天后膜通量衰减率为25～30％，膜通量与市售清洗剂相比提升40～50％。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据厂家的条件作进一步调整，未说明的实施条件通常为常规实验条件。

本发明所述的一种超滤膜表面有机污染物的清洗方法，包括如下步骤：

1)选用清洗液

2)气、水冲洗

3)清洗液循环冲洗：

4)清洗液浸泡：

5)水循环清洗：

本发明各实施例所述超滤膜表面有机污染物的清洗方法中所用清洗液的成分质量分数如表1所示。

表1(单位：份)

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						柠檬酸钠	30	27	25	20	23
焦磷酸钠	10	9	6	5	7
						EDTA四钠	3	3	4	5	3
乙二胺四甲叉膦酸钠	8	6	6	4	3
						脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠	5	7	7	10	8
羧甲基纤维素	0.5	0.5	4	5	2
						亚硝酸钠	1	3	3	2	1
异噻唑啉酮	1	1	2	5	3
						纤维素酶	6	4	5	2	3
水	50	30	46	40	35

本发明各实施例所述超滤膜表面有机污染物的清洗方法中工艺条件如表2所示。

表2

采用本发明各实施例所述超滤膜表面有机污染物的清洗方法前后膜通量对比如表3所示。

表3(单位：(L/m²·h)

由表3可见，使用本发明所提供的清洗液及清洗方法清洗后的超滤膜，其膜通量恢复率高达90～95％，明显高于市售清洗剂的75％。

采用本发明各实施例所述超滤膜表面有机污染物的清洗方法后超滤膜膜通量，经连续使用60天，超滤膜膜通量对比如表4所示。同时，随着超滤膜的持续使用，超滤膜表面污染物的堆积，超滤膜膜通量势必随之下降，此称之为膜通量衰减，本发明采用本发明各实施例所述超滤膜表面有机污染物的清洗方法后超滤膜膜通量衰减率如表4所示。

表4

由表4可知，使用本发明所提供的超滤膜表面有机污染物的清洗方法后，超滤膜的膜通量衰减率仅为25～30％，明显低于使用市售清洗剂清洗后超滤膜的膜通量衰减率的50％。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims

1.一种超滤膜表面有机污染物的清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：

选用清洗液

所述清洗液中各成分质量分数如下：柠檬酸钠：20~30份，焦磷酸钠：5~10份，EDTA四钠：3~5份，乙二胺四甲叉膦酸钠：3~8份，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠：5~10份，羧甲基纤维素：0.5~5份，亚硝酸钠：1~3份，异噻唑啉酮：1~5份，纤维素酶：2~6份，水30~50份；

气、水冲洗

开启清洗泵，向超滤膜内通入水进行预冲洗，冲洗时间20~25min，流量20~30l/min，超滤膜膜直径同时向超滤膜内通入高压氮气，氮气压力为0.2~0.3MPa；

清洗液循环冲洗：

将所述清洗液经增压泵从超滤膜的进水阀处打入超滤膜内，并从超滤膜排放阀将所述清洗液回流至进水阀形成清洗液循环，调节排放阀压力为0.2~0.3MPa，循环清洗20~40min后，将超滤膜内的清洗液冲洗干净；

清洗液浸泡：

水循环清洗：

开启清洗泵，将水泵入超滤膜内循环清洗15~20min，完成对所述超滤膜表面重金属离子污染物的清洗。

2.根据权利要求1所述的一种超滤膜表面有机污染物的清洗方法，其特征在于，所述清洗液中各成分质量分数如下：柠檬酸钠：25份，焦磷酸钠：6份，EDTA四钠：4份，乙二胺四甲叉膦酸钠：6份，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠：7份，羧甲基纤维素：4份，亚硝酸钠：3份，异噻唑啉酮：2份，纤维素酶：5份，水46份。

3.根据权利要求1所述的一种超滤膜表面有机污染物的清洗方法，其特征在于，所述清洗液中各成分质量分数如下：柠檬酸钠：27份，焦磷酸钠：9份，EDTA四钠：3份，乙二胺四甲叉膦酸钠：6份，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠：7份，羧甲基纤维素：0.5份，亚硝酸钠：3份，异噻唑啉酮：1份，纤维素酶：4份，水30份。

4.根据权利要求1所述的一种超滤膜表面有机污染物的清洗方法，其特征在于，所述清洗液中各成分质量分数如下：柠檬酸钠：30份，焦磷酸钠：10份，EDTA四钠：3份，乙二胺四甲叉膦酸钠：8份，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠：5份，羧甲基纤维素：0.5份，亚硝酸钠：1份，异噻唑啉酮：1份，纤维素酶：6份，水50份。

5.根据权利要求1或4中任一项所述的一种超滤膜表面有机污染物的清洗方法，其特征在于，清洗液中所用水为RO水或超滤水。

6.一种如权利要求1~4中任一项所述一种超滤膜表面有机污染物的清洗方法中所用清洗液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将清洗液中的各组分按如下比例依次加入带有搅拌器的容器内：柠檬酸钠：20~30份，焦磷酸钠：5~10份，EDTA四钠：3~5份，乙二胺四甲叉膦酸钠：3~8份，脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸钠：5~10份，羧甲基纤维素：0.5~5份，亚硝酸钠：1~3份，异噻唑啉酮：1~5份，纤维素酶：2~6份，水30~50份，在室温下搅拌30~50min，即得所述清洗液。

7.根据权利要求6所述的清洗液的制备方法，其特征在于，所述水为RO水或超滤水。