CN106268340A - 一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法 - Google Patents

一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106268340A
CN106268340A CN201610648701.5A CN201610648701A CN106268340A CN 106268340 A CN106268340 A CN 106268340A CN 201610648701 A CN201610648701 A CN 201610648701A CN 106268340 A CN106268340 A CN 106268340A
Authority
CN
China
Prior art keywords
membrane
chemical cleaning
ultrafilter membrane
ultrasound wave
combine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610648701.5A
Other languages
English (en)
Inventor
袁旭音
周睿
韩磊
章琪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hohai University HHU
Original Assignee
Hohai University HHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hohai University HHU filed Critical Hohai University HHU
Priority to CN201610648701.5A priority Critical patent/CN106268340A/zh
Publication of CN106268340A publication Critical patent/CN106268340A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/145—Ultrafiltration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/20—Accessories; Auxiliary operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/04—Backflushing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/16—Use of chemical agents
    • B01D2321/162—Use of acids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/16—Use of chemical agents
    • B01D2321/168—Use of other chemical agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/18—Use of gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/20—By influencing the flow
    • B01D2321/2066—Pulsated flow
    • B01D2321/2075—Ultrasonic treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法，包括如下步骤：对运行一段时间的超滤膜进行清洗，分为物理清洗和化学清洗；首先对超滤膜进行气水联合反冲洗，然后将超滤膜组件中的污水全部排出；配制次氯酸钠化学清洗液，注入超滤膜膜池至浸没膜组件，浸泡；然后进行过滤，反洗循环，同时加载超声波协助化学清洗；最后注入盐酸溶液浸没膜组件，浸泡，然后进行过滤，反洗循环，同时加载超声波协助化学清洗。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明方法得到的选择最佳药剂质量浓度，最佳超声波频率，在化学清洗的基础上增加超声波辅助，有利于增强化学清洗效果，节省药剂清洗量，从而节约成本。

Description

一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法
技术领域
本发明属于膜清洗技术领域，涉及一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法。
背景技术
在过去的20多年里，膜技术发展迅速，已经成为污水高效处理的一种新技术。与传统处理法相比，具有容积负荷高、有机物去除率高、占地面积小和易于自动化控制等优点，但是膜污染问题仍然是阻碍膜分离技术发展的一个难题，严重影响了该工艺的稳定性与经济性，限制了其广泛使用，而膜清洗是延长膜寿命的有效方式。
国内外关于缓解超滤膜污染问题的研究主要围绕以下3个方面：膜材料与膜组件结构优化、调整反应器运行条件、提高混合液可滤性。尽管这些传统的措施取得了一定的效果，但抑制膜表面污染问题一直是传统方法面临的最大问题。
目前，工程上常用的膜清洗方法主要有物理清洗、化学清洗和生物清洗技术。物理清洗技术指利用高流速的水或空气和水的混合流体冲洗膜表面，化学清洗指在水流中加入某种合适的化学试剂，生物清洗指借助微生物、酶等生物活性剂的生物活动去除膜污染物质。此外，以上几种膜清洗方法均存在一些缺陷：物理清洗清洗范围有限，难以清洗去除膜表面以及孔内的污染物；化学清洗成本较高，而且使用过程中会产生污染问题对膜组件的寿命产生影响，大大地缩小其使用寿命；生物清洗技术具有一定的局限性，酶具有一定的选择性以及专一性，酶的活性受到温度、pH等的影响，对处理条件有一定的要求，因此适用范围比较局限。
发明内容
本发明需要解决的问题是针对上述几种常用的清洗方法存在的清洗效率低、成本价高和易产生二次污染以及适用范围比较受限等缺陷和不足，而提供一种化学清洗与超声波有效地结合起来，增强化学清洗效果，节省药剂清洗量，从而节约成本的超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法。
发明内容：为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法，具体包括如下操作步骤：
步骤1，对超滤膜组件进行气水联合反冲洗10min-15min，然后将超滤膜组件中的污水全部排出；
步骤2，配制次氯酸钠化学清洗液，注入超滤膜膜池至浸没膜组件，浸泡2h-6h；
步骤3，用超滤膜进行过滤，反洗循环，同时加载20kHz-50kHz的超声波协助化学清洗；
步骤4，注入盐酸溶液，浸泡2h-6h；
步骤5，用超滤膜进行过滤，反洗循环，同时加载20kHz-50kHz的超声波协助化学清洗；
其中，步骤1中，所述气水联合反冲洗时间为10min-12min，优选12min。
其中，步骤2中，所述次氯酸钠化学清洗液质量浓度为0.05％—0.2％，优选0.1％，浸泡时间为4h-6h，优选5h。
其中，步骤3和步骤5中，所述超声波的频率为30kHz—50kHz，优选40kHz。
其中，步骤4中，所述盐酸溶液质量浓度为0.1％—0.3％，优选0.2％，浸泡时间为4h-6h，优选5h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明方法利用超声波的空化效应来增强化学清洗效果，利用空化气泡爆破时，产生强大的冲击波，污垢层的一部分在冲击波作用下被剥离下来，小气泡和声压同步膨胀、收缩，像剥皮一样的物理力反复作用于污垢层，将污垢层一层层剥离。
(2)超声波清洗能作用到化学清洗方法不能清洗到的死角、空隙。
(3)将其与化学清洗相结合，可以有效增强清洗效果，可以更好地恢复膜通量，减小跨膜压差，同时可以减少化学清洗药剂用量，节约成本。
附图说明
图1为物理清洗效果变化图；
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法，具体包括如下操作步骤：
首先对超滤膜进行气水联合反冲洗10min，然后将超滤膜组件中的污水全部排出；配制质量浓度为0.05％次氯酸钠化学清洗液，注入超滤膜膜池至浸没膜组件，浸泡2.5h；然后进行过滤，反洗循环，同时加载频率为40kHz的超声波协助化学清洗；最后注入质量浓度为0.1％的盐酸溶液浸没膜组件，浸泡2.5h，然后进行过滤，反洗循环，同时加载频率为30kHz的超声波协助化学清洗；
经过清洗之后超滤膜膜通量可以恢复到94％，跨膜压差可以降为31kPa。清洗效果良好，有效地节约了药剂使用量。
实施例2
一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法，具体包括如下操作步骤：
首先对超滤膜进行气水联合反冲洗12min，然后将超滤膜组件中的污水全部排出；配制质量浓度为0.1％次氯酸钠化学清洗液，注入超滤膜膜池至浸没膜组件，浸泡3h；然后进行过滤，反洗循环，同时加载频率为50kHz的超声波协助化学清洗；最后注入质量浓度为0.15％的盐酸溶液浸没膜组件，浸泡3h，然后进行过滤，反洗循环，同时加载频率为50kHz的超声波协助化学清洗；
经过清洗之后超滤膜膜通量可以恢复到95％，跨膜压差可以降为30kPa。清洗效果良好，有效地节约了药剂使用量。
实施例3
一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法，具体包括如下操作步骤：
首先对超滤膜进行气水联合反冲洗15min，然后将超滤膜组件中的污水全部排出；配制质量浓度为0.15％次氯酸钠化学清洗液，注入超滤膜膜池至浸没膜组件，浸泡4h；然后进行过滤，反洗循环，同时加载频率为40kHz的超声波协助化学清洗；最后注入质量浓度为0.2％的盐酸溶液浸没膜组件，浸泡4h，然后进行过滤，反洗循环，同时加载频率为40kHz的超声波协助化学清洗；
经过清洗之后超滤膜膜通量可以恢复到95％，跨膜压差可以降为30kPa。清洗效果良好，有效地节约了药剂使用量。
下面列举几个对比例：
对比例1
物理清洗，以反冲洗为例，如图1所示，恢复通量值随着时间的增加而增加，但是恢复的比较缓慢，反冲洗5小时，恢复通量还不超过3MPa/s，清洁效果较差。物理清洗除了上述的清洗效果较差等缺陷外，还存在清洗范围有限等缺陷，难以去除孔内以及膜表面的污染物。
对比例2
化学清洗，见表1，用pH＝2的HCl溶液清洗5h，进、出水量和进、出水压力的对比表格，使用pH＝2的HCl溶液清洗5h，恢复膜通量比较差，除此之外，化学清洗剂的使用量较大，化学清洗后残留的清洗剂还会对膜组件的寿命产生影响，大大地缩小其使用寿命，同时对环境具有一定的污染。
表1.HCl溶液(pH＝2)5h清洗效果
对比例3
化学清洗，见表2，用400mgCl/L的NaClO为清洗溶液清洗5h，进、出水量和进、出水压力的对比表格。使用400mgCl/L的NaClO的溶液清洗5h，恢复膜通量比较差，除此之外，清洗时间长，浪费药剂，化学清洗后残留的清洗剂可能对膜组件具有一定的腐蚀作用，大大地缩小其使用寿命。
表2.以400mgCl/L的NaClO为清洗溶液的实验清洗5h后的清洗效果
综上所述，本发明方法利用超声波的空化效应来增强化学清洗效果，利用空化气泡爆破时，产生强大的冲击波，污垢层的一部分在冲击波作用下被剥离下来，小气泡和声压同步膨胀、收缩，像剥皮一样的物理力反复作用于污垢层，将污垢层一层层剥离。
超声波清洗能作用到化学清洗方法不能清洗到的死角、空隙。
将其与化学清洗相结合，可以有效增强清洗效果，可以更好地恢复膜通量，减小跨膜压差，同时可以减少化学清洗药剂用量，节约成本。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法，其特征在于，具体包括如下操作步骤：
步骤1，对超滤膜组件进行气水联合反冲洗10min-15min，然后将超滤膜组件中的污水全部排出；
步骤2，配制次氯酸钠化学清洗液，注入超滤膜膜池至浸没膜组件，浸泡2h-6h；
步骤3，用超滤膜进行过滤，反洗循环，同时加载20kHz-50kHz的超声波协助化学清洗；
步骤4，注入盐酸溶液，浸泡2h-6h；
步骤5，用超滤膜进行过滤，反洗循环，同时加载20kHz-50kHz的超声波协助化学清洗。
2.根据权利要求1所述利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法，其特征在于：步骤1中，所述气水联合反冲洗时间为10min-12min。
3.根据权利要求2所述利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法，其特征在于：步骤1中，所述气水联合反冲洗时间为12min。
4.根据权利要求1所述利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法，其特征在于：步骤2中，所述次氯酸钠化学清洗液质量浓度为0.05%—0.2%，浸泡时间为4h-6h。
5.根据权利要求4 所述利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法，其特征在于：步骤2中，所述次氯酸钠化学清洗液质量浓度为0.1%，浸泡时间为5h。
6.根据权利要求1 所述利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法，其特征在于：步骤3和步骤5中，所述超声波的频率为30kHz-50kHz。
7.根据权利要求6 所述利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法，其特征在于：步骤3和步骤5中，所述超声波的频率为40kHz。
8.根据权利要求1 所述利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法，其特征在于：步骤4中，所述盐酸溶液质量浓度为0.1%—0.3%，浸泡时间为4h-6h。
9.根据权利要求8 所述利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法，其特征在于：步骤4中，所述盐酸溶液质量浓度为0.2%，浸泡时间为5h。
CN201610648701.5A 2016-08-09 2016-08-09 一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法 Pending CN106268340A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610648701.5A CN106268340A (zh) 2016-08-09 2016-08-09 一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610648701.5A CN106268340A (zh) 2016-08-09 2016-08-09 一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106268340A true CN106268340A (zh) 2017-01-04

Family

ID=57667376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610648701.5A Pending CN106268340A (zh) 2016-08-09 2016-08-09 一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106268340A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109925887A (zh) * 2017-12-18 2019-06-25 中国石油天然气股份有限公司 一种膜式干燥器的清理方法
CN110090558A (zh) * 2019-06-12 2019-08-06 兖州煤业股份有限公司 中空管状水处理膜元件超声波除垢装置及其方法
CN111307644A (zh) * 2019-12-02 2020-06-19 江苏厚生新能源科技有限公司 一种测量高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜含油率的方法
CN113385041A (zh) * 2021-06-18 2021-09-14 江西蓝星星火有机硅有限公司 一种反渗透膜化学清洗方法
CN113648839A (zh) * 2021-09-17 2021-11-16 西安西热水务环保有限公司 一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法
CN115487682A (zh) * 2022-07-29 2022-12-20 华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂 一种振动棒、应用振动棒改进超滤膜清洗的系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002224540A (ja) * 2001-02-05 2002-08-13 Suido Kiko Kaisha Ltd 透過膜ろ過方法および装置
JP2006263584A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Ngk Insulators Ltd 膜ろ過装置の洗浄方法
CN103223298A (zh) * 2013-04-10 2013-07-31 杭州英普水处理技术有限公司 一种反渗透膜的超声波离线清洗装置及其清洗方法
CN103894070A (zh) * 2014-03-20 2014-07-02 河海大学 一种适用于控制外压式膜污染的反冲洗方法
CN103949163A (zh) * 2014-04-25 2014-07-30 山西太钢不锈钢股份有限公司 污水回用中浸没式超滤膜的清洗方法
CN105056765A (zh) * 2015-08-20 2015-11-18 太仓市金鹿电镀有限公司 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

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002224540A (ja) * 2001-02-05 2002-08-13 Suido Kiko Kaisha Ltd 透過膜ろ過方法および装置
JP2006263584A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Ngk Insulators Ltd 膜ろ過装置の洗浄方法
CN103223298A (zh) * 2013-04-10 2013-07-31 杭州英普水处理技术有限公司 一种反渗透膜的超声波离线清洗装置及其清洗方法
CN103894070A (zh) * 2014-03-20 2014-07-02 河海大学 一种适用于控制外压式膜污染的反冲洗方法
CN103949163A (zh) * 2014-04-25 2014-07-30 山西太钢不锈钢股份有限公司 污水回用中浸没式超滤膜的清洗方法
CN105056765A (zh) * 2015-08-20 2015-11-18 太仓市金鹿电镀有限公司 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

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
晋卫等: "聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜的超声辅助清洗及反冲清洗", 《水处理技术》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109925887A (zh) * 2017-12-18 2019-06-25 中国石油天然气股份有限公司 一种膜式干燥器的清理方法
CN110090558A (zh) * 2019-06-12 2019-08-06 兖州煤业股份有限公司 中空管状水处理膜元件超声波除垢装置及其方法
CN110090558B (zh) * 2019-06-12 2024-04-12 兖矿能源集团股份有限公司 中空管状水处理膜元件超声波除垢装置及其方法
CN111307644A (zh) * 2019-12-02 2020-06-19 江苏厚生新能源科技有限公司 一种测量高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜含油率的方法
CN113385041A (zh) * 2021-06-18 2021-09-14 江西蓝星星火有机硅有限公司 一种反渗透膜化学清洗方法
CN113385041B (zh) * 2021-06-18 2023-01-24 江西蓝星星火有机硅有限公司 一种反渗透膜化学清洗方法
CN113648839A (zh) * 2021-09-17 2021-11-16 西安西热水务环保有限公司 一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法
CN115487682A (zh) * 2022-07-29 2022-12-20 华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂 一种振动棒、应用振动棒改进超滤膜清洗的系统及方法
CN115487682B (zh) * 2022-07-29 2024-05-24 华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂 一种应用振动棒改进超滤膜清洗的系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106268340A (zh) 一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法
RU2012143737A (ru) Способ производства раствора сахара и устройство для его производства
CN205151966U (zh) 一种洗烟废水回用处理系统
CN102284248A (zh) 一种超声洗膜装置及工艺
CN103508637A (zh) 中药废水处理系统及其处理中药废水的方法
CN104162367B (zh) 一种高效节水、节药膜组器的清洗方法及装置
CN206368082U (zh) 一种生活污水的高效水处理系统
CN103623618B (zh) 一种以石英砂为载体的疏水性滤料的制备方法
CN103373774B (zh) 光伏行业含氟废水膜法高倍回收专用系统
CN201914996U (zh) 一种造纸废水处理装置
CN102344216B (zh) 超声波射流微真空脱氮装置
CN110787512A (zh) 一种金属滤芯酸洗工艺
CN104163528B (zh) 循环高效节水系统
CN102351336A (zh) 电镀废水处理工艺
CN102874920A (zh) 一种外置式组件厌氧膜生物反应器及其废水净化工艺
CN113648839A (zh) 一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法
CN202139130U (zh) 反渗透过滤装置的浓水回用系统
CN109110941A (zh) 二级出水深度处理的多介质过滤再生一体化装置和方法
CN104944683B (zh) 一种屠宰废水的处理系统及处理方法
CN210635821U (zh) 双连通养殖池塘水体循环净化系统
CN210974318U (zh) 一种用于工业污水处理的超滤系统
CN203128370U (zh) 一种水产养殖废水处理装置
CN204051458U (zh) 一种高效节水、节药膜组器的清洗装置
CN111871217A (zh) 一种pvdf超滤膜清洗方法
CN204767722U (zh) 精制棉后道清洗工序中清洗水回用过滤装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170104