CN106268342A - 一种纳滤膜清洗方法 - Google Patents

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胡小东
贺敏
刘红
刘潘
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Abstract

本发明公开了一种纳滤膜清洗方法，涉及粘胶纤维回收领域，主要包括除盐水和碱液配制的步骤、清洗液混合加热的步骤、膜芯内废碱初步冲洗的步骤和纳滤膜循环清洗的步骤；利用混有碱液的清洗液有效去除纳滤膜中各膜管内长期使用积累下来的难以溶解的半纤维及其结晶，使清洗后的纳滤膜具有极高的再用性。

Description

一种纳滤膜清洗方法
技术领域
本发明涉及粘胶纤维回收领域，具体来说涉及一种纳滤膜清洗方法。
背景技术
现在国内使用的卷式纳滤膜一般由6根或者9根膜管并连组成，由于设备原因，在清洗的时候只能6根膜管同时清洗，这种清洗方式存在着一个弊端：当6根膜管的堵塞程度不同时，清洗的效果也差别较大，并且这种差别会因使用时间不断累积，最后导致整体使用寿命减短。如公开号为CN105597549A，公开时间为2016年5月25日，名称为“一种清洗纳滤膜的装置和方法”的中国发明专利，公开了一种改进的反向清洗纳滤膜的装置，其包括清洗液箱；高压变频泵；将高压变频泵分别与纳滤膜一段和二段的浓水侧出水口流体连通的管线；将清洗液箱分别与纳滤膜一段和二段的浓水侧入水口流体连通的管线。本发明还公开了一种改进的反向清洗纳滤膜的方法，其中根据纳滤膜的污堵情况，在清洗液箱中配制酸性或碱性清洗液；通过高压变频泵调整清洗液的压力；在阀门的控制下，使清洗液从纳滤膜的浓水侧进入，浸泡一段时间之后，冲洗；冲洗液分别从纳滤膜的浓水侧和淡水侧流出，各自循环至清洗液箱，由此实现对纳滤膜的反向清洗，能够更加彻底清洗纳滤膜组件中的堵塞物质，并且降低了人工劳动强度，但这种方法只能同时对所有膜管进行清洗，随使用时间的积累，清洗效果将明显下降。
综上所述，现有技术存在的缺陷如下：
现有技术方案的清洗方案通常采用的清洗液都是除盐水，半纤维素不溶解于除盐水，只能靠泵提供的压力将堵塞在膜层内的半纤维素冲走，然而一些膜层死角或是堵塞严重的地方，半纤维形成结晶核后，逐渐增大形成块状卡在膜层与膜层之间，泵的压力无法将其冲走从而造成清洗不彻底，长期下去便越堵越厉害，而是使用碱性或酸性清洗液的技术方案，也需要侵泡和反向的冲洗，耗时较长，并且清洗过程中还需要将冲洗液分回路循环，流程复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种过程简单、清洗效果好，可以有效去除纳滤膜中各膜管内长期使用积累下来的难以溶解的半纤维及其结晶，使清洗后的纳滤膜具有极高的再用性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种纳滤膜清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：向清洗罐内加入除盐水和浓度为700～750g/L的碱液，除盐水和碱液比例为1:6到1:5；
步骤2：使清洗罐中的碱液和除盐水充分混合均匀成为清洗液，并将清洗液升温至55+1℃；
步骤3：关闭纳滤膜与清洗罐之间的滤出回路，关闭纳滤膜与浓缩罐之间的管路上设置的连接清洗罐的浓缩回路，打开纳滤膜与浓缩罐之间的管路，将清洗罐内经过升温的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜的膜管内，将膜管中膜芯内的废碱推入浓缩罐内；
步骤4：打开纳滤膜与清洗罐之间的回路，打开纳滤膜与浓缩罐之间的管路上设置的连接清洗罐的浓缩回路，关闭纳滤膜与浓缩罐之间的管路，将清洗罐内的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜中进行循环清洗。
所述步骤1中，除盐水为电导率小于5 us/cm (25℃)、Si02含量小于100ug/L的水。
所述步骤1中，所述清洗罐中设置有循环泵和换热器。
所述步骤1中，碱液是浓碱。
所述步骤2中，是通过所述循环泵将碱液和除盐水混合均匀，通过所述换热器对碱液和除盐水的混合成的清洗液进行加热。
所述步骤4中，循环清洗的时间为18～25min。
所述步骤4中，在滤出回路上设置有电磁流量计，循环清洗直到电磁流量计显示流量为膜管额定流量的95%以上，视为膜芯被测底清洗干净，方可停止清洗；以每个纳滤膜组有六根膜管为例，当清洗中流量计显示流量为54～56m3/h，即已经达到额定流量的95%以上，则视为膜芯被测底清洗干净（6根膜的额定流量即为58m3/h）。
本发明的有益效果如下：
一、本发明公提供一种纳滤膜清洗方法，主要包括除盐水和碱液配制的步骤、清洗液混合加热的步骤、膜芯内废碱初步冲洗的步骤和纳滤膜循环清洗的步骤，利用混有碱液的清洗液有效去除纳滤膜中各膜管内长期使用积累下来的难以溶解的半纤维及其结晶，使清洗后的纳滤膜具有极高的再用性，循环清洗过程中，打开纳滤膜与清洗罐之间的回路，全开纳滤膜与浓缩罐之间的管路上设置的连接清洗罐的浓缩回路增大清洗液流量，关闭纳滤膜与浓缩罐之间的管路，降低滤出净液量，让膜层处于微过滤状态，可以更加有效的清洗膜管。
二、本发明公提供一种纳滤膜清洗方法，使用的除盐水为电导率小于5 us/cm (25℃)、Si02含量小于100ug/L的水，为常见除盐水条件，容易配制且成本相对低廉；清洗罐中设置有循环泵和换热器，通过循环泵将碱液和除盐水混合均匀，通过换热器对碱液和除盐水的混合成的清洗液进行加热，使得整个清洗液的调配准备工作全部都在清洗罐内即可完成，操作简单结构优化，并且可以在清洗过程中随时混合清洗液并保持清洗液的温度；循环清洗的时间为18～25min，即可保证清除效果达到使用标准；直接观察电磁流量计的数值可以快速了解清洗状态。
附图说明
图1是本发明一种优选方案对应设备的结构示意图；
图中：
1、清洗罐；2、输送泵；3、膜管；4、膜芯；5、水阀；6、浓缩罐。
具体实施方式
下面通过几个实施例来进一步说明实现本发明的目的所使用的技术方案，需要说明的是，实现本发明目的的技术方案包括但不限于实施例中所列举的方法。
实施例1
一种纳滤膜清洗方法，包括以下步骤：
步骤1：向清洗罐1内加入除盐水和浓度为700～750g/L的碱液，除盐水和碱液比例为1:6到1:5；
步骤2：使清洗罐1中的碱液和除盐水充分混合均匀成为清洗液，并将清洗液升温至55+1℃；
步骤3：关闭纳滤膜与清洗罐1之间的滤出回路，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐1的浓缩回路，打开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，将清洗罐1内经过升温的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜的膜管3内，将膜管3中膜芯4内的废碱推入浓缩罐内；
步骤4：打开纳滤膜与清洗罐1之间的回路，打开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐的浓缩回路，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，将清洗罐1内的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜中进行循环清洗。
这是本发明的一种最基本实施方案。主要包括除盐水和碱液配制的步骤、清洗液混合加热的步骤、膜芯4内废碱初步冲洗的步骤和纳滤膜循环清洗的步骤，利用混有碱液的清洗液有效去除纳滤膜中各膜管3内长期使用积累下来的难以溶解的半纤维及其结晶，使清洗后的纳滤膜具有极高的再用性，循环清洗过程中，打开纳滤膜与清洗罐1之间的回路，全开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐1的浓缩回路增大清洗液流量，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，降低滤出净液量，让膜层处于微过滤状态，可以更加有效的清洗膜管3。
实施例2
一种纳滤膜清洗方法，包括以下步骤：
步骤1：向清洗罐1内加入除盐水和浓度为700～750g/L的碱液，除盐水和碱液比例为1:6到1:5；
步骤2：使清洗罐1中的碱液和除盐水充分混合均匀成为清洗液，并将清洗液升温至55+1℃；
步骤3：关闭纳滤膜与清洗罐1之间的滤出回路，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐1的浓缩回路，打开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，将清洗罐1内经过升温的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜的膜管3内，将膜管3中膜芯4内的废碱推入浓缩罐内；
步骤4：打开纳滤膜与清洗罐1之间的回路，打开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐的浓缩回路，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，将清洗罐1内的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜中进行循环清洗。
所述步骤1中，除盐水为电导率小于5us/cm(25℃)、Si02含量小于100ug/L的水。
这是本发明的一种优选的实施方案。主要包括除盐水和碱液配制的步骤、清洗液混合加热的步骤、膜芯4内废碱初步冲洗的步骤和纳滤膜循环清洗的步骤，利用混有碱液的清洗液有效去除纳滤膜中各膜管3内长期使用积累下来的难以溶解的半纤维及其结晶，使清洗后的纳滤膜具有极高的再用性，循环清洗过程中，打开纳滤膜与清洗罐1之间的回路，全开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐1的浓缩回路增大清洗液流量，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，降低滤出净液量，让膜层处于微过滤状态，可以更加有效的清洗膜管3；使用的除盐水为电导率小于5 us/cm (25℃)、Si02含量小于100ug/L的水，为常见除盐水条件，容易配制且成本相对低廉。
实施例3
一种纳滤膜清洗方法，包括以下步骤：
步骤1：向清洗罐1内加入除盐水和浓度为700～750g/L的碱液，除盐水和碱液比例为1:6到1:5；
步骤2：使清洗罐1中的碱液和除盐水充分混合均匀成为清洗液，并将清洗液升温至55+1℃；
步骤3：关闭纳滤膜与清洗罐1之间的滤出回路，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐1的浓缩回路，打开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，将清洗罐1内经过升温的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜的膜管3内，将膜管3中膜芯4内的废碱推入浓缩罐内；
步骤4：打开纳滤膜与清洗罐1之间的回路，打开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐的浓缩回路，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，将清洗罐1内的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜中进行循环清洗。
所述步骤1中，除盐水为电导率小于5us/cm(25℃)、Si02含量小于100ug/L的水。
所述步骤1中，所述清洗罐中设置有循环泵和换热器。
所述步骤2中，是通过所述循环泵将碱液和除盐水混合均匀，通过所述换热器对碱液和除盐水的混合成的清洗液进行加热。
这是本发明的一种优选的实施方案。主要包括除盐水和碱液配制的步骤、清洗液混合加热的步骤、膜芯4内废碱初步冲洗的步骤和纳滤膜循环清洗的步骤，利用混有碱液的清洗液有效去除纳滤膜中各膜管3内长期使用积累下来的难以溶解的半纤维及其结晶，使清洗后的纳滤膜具有极高的再用性，循环清洗过程中，打开纳滤膜与清洗罐1之间的回路，全开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐1的浓缩回路增大清洗液流量，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，降低滤出净液量，让膜层处于微过滤状态，可以更加有效的清洗膜管3；使用的除盐水为电导率小于5 us/cm (25℃)、Si02含量小于100ug/L的水，为常见除盐水条件，容易配制且成本相对低廉；清洗罐1中设置有循环泵和换热器，通过循环泵将碱液和除盐水混合均匀，通过换热器对碱液和除盐水的混合成的清洗液进行加热，使得整个清洗液的调配准备工作全部都在清洗罐1内即可完成，操作简单结构优化，并且可以在清洗过程中随时混合清洗液并保持清洗液的温度。
实施例4
一种纳滤膜清洗方法，包括以下步骤：
步骤1：向清洗罐1内加入除盐水和浓度为700～750g/L的碱液，除盐水和碱液比例为1:6到1:5；
步骤2：使清洗罐1中的碱液和除盐水充分混合均匀成为清洗液，并将清洗液升温至55+1℃；
步骤3：关闭纳滤膜与清洗罐1之间的滤出回路，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐1的浓缩回路，打开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，将清洗罐1内经过升温的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜的膜管3内，将膜管3中膜芯4内的废碱推入浓缩罐内；
步骤4：打开纳滤膜与清洗罐1之间的回路，打开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐的浓缩回路，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，将清洗罐1内的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜中进行循环清洗。
所述步骤1中，除盐水为电导率小于5us/cm(25℃)、Si02含量小于100ug/L的水。
所述步骤1中，所述清洗罐中设置有循环泵和换热器。
所述步骤2中，是通过所述循环泵将碱液和除盐水混合均匀，通过所述换热器对碱液和除盐水的混合成的清洗液进行加热。
所述步骤4中，循环清洗的时间为18～25min。
这是本发明的一种优选的实施方案。主要包括除盐水和碱液配制的步骤、清洗液混合加热的步骤、膜芯4内废碱初步冲洗的步骤和纳滤膜循环清洗的步骤，利用混有碱液的清洗液有效去除纳滤膜中各膜管3内长期使用积累下来的难以溶解的半纤维及其结晶，使清洗后的纳滤膜具有极高的再用性，循环清洗过程中，打开纳滤膜与清洗罐1之间的回路，全开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐1的浓缩回路增大清洗液流量，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，降低滤出净液量，让膜层处于微过滤状态，可以更加有效的清洗膜管3；使用的除盐水为电导率小于5 us/cm (25℃)、Si02含量小于100ug/L的水，为常见除盐水条件，容易配制且成本相对低廉；清洗罐1中设置有循环泵和换热器，通过循环泵将碱液和除盐水混合均匀，通过换热器对碱液和除盐水的混合成的清洗液进行加热，使得整个清洗液的调配准备工作全部都在清洗罐1内即可完成，操作简单结构优化，并且可以在清洗过程中随时混合清洗液并保持清洗液的温度；循环清洗的时间为18～25min，即可保证清除效果达到使用标准。
实施例5
一种纳滤膜清洗方法，包括以下步骤：
步骤1：向清洗罐1内加入除盐水和浓度为700～750g/L的碱液，除盐水和碱液比例为1:6到1:5；
步骤2：使清洗罐1中的碱液和除盐水充分混合均匀成为清洗液，并将清洗液升温至55+1℃；
步骤3：关闭纳滤膜与清洗罐1之间的滤出回路，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐1的浓缩回路，打开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，将清洗罐1内经过升温的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜的膜管3内，将膜管3中膜芯4内的废碱推入浓缩罐内；
步骤4：打开纳滤膜与清洗罐1之间的回路，打开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐的浓缩回路，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，将清洗罐1内的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜中进行循环清洗。
所述步骤1中，除盐水为电导率小于5us/cm(25℃)、Si02含量小于100ug/L的水。
所述步骤1中，所述清洗罐中设置有循环泵和换热器。
所述步骤2中，是通过所述循环泵将碱液和除盐水混合均匀，通过所述换热器对碱液和除盐水的混合成的清洗液进行加热。
所述步骤4中，循环清洗的时间为18～25min。
所述步骤4中，在滤出回路上设置有电磁流量计，循环清洗直到电磁流量计显示流量为膜管3额定流量的95%以上，视为膜芯被测底清洗干净，方可停止清洗。
这是本发明的一种优选的实施方案。主要包括除盐水和碱液配制的步骤、清洗液混合加热的步骤、膜芯4内废碱初步冲洗的步骤和纳滤膜循环清洗的步骤，利用混有碱液的清洗液有效去除纳滤膜中各膜管3内长期使用积累下来的难以溶解的半纤维及其结晶，使清洗后的纳滤膜具有极高的再用性，循环清洗过程中，打开纳滤膜与清洗罐1之间的回路，全开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐1的浓缩回路增大清洗液流量，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，降低滤出净液量，让膜层处于微过滤状态，可以更加有效的清洗膜管3；使用的除盐水为电导率小于5 us/cm (25℃)、Si02含量小于100ug/L的水，为常见除盐水条件，容易配制且成本相对低廉；清洗罐1中设置有循环泵和换热器，通过循环泵将碱液和除盐水混合均匀，通过换热器对碱液和除盐水的混合成的清洗液进行加热，使得整个清洗液的调配准备工作全部都在清洗罐1内即可完成，操作简单结构优化，并且可以在清洗过程中随时混合清洗液并保持清洗液的温度；循环清洗的时间为18～25min，即可保证清除效果达到使用标准；直接观察电磁流量计的数值可以快速了解清洗状态。
实施例6
以有六根膜管的纳滤膜为例，一种纳滤膜清洗方法，包括以下步骤：
步骤1：向清洗罐1内加入除盐水和浓度为750g/L的碱液，除盐水和碱液比例为1:6；
步骤2：使清洗罐1中的碱液和除盐水充分混合均匀成为清洗液，并将清洗液升温至55℃；
步骤3：关闭纳滤膜与清洗罐1之间的滤出回路，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐1的浓缩回路，打开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，将清洗罐1内经过升温的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜的膜管3内，将膜管3中膜芯4内的废碱推入浓缩罐内；
步骤4：打开纳滤膜与清洗罐1之间的回路，打开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐的浓缩回路，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，将清洗罐1内的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜中进行循环清洗。
所述步骤1中，除盐水为电导率小于5us/cm(25℃)、Si02含量小于100ug/L的水。
所述步骤1中，所述清洗罐中设置有循环泵和换热器。
所述步骤2中，是通过所述循环泵将碱液和除盐水混合均匀，通过所述换热器对碱液和除盐水的混合成的清洗液进行加热。
所述步骤4中，循环清洗的时间为18min。
所述步骤4中，在滤出回路上设置有电磁流量计，循环清洗直到电磁流量计显示流量为55m3/h，停止清洗。
实验记录如下：
对照组：仅使用除盐水清洗的纳滤膜，2014年12月17日试验使用到2015年12月17日滤出液流量从170L/min降低到90L/min；
实验组：使用本发明的技术方案进行清洗，2015年7月试验使用至2016年7月滤出净液从170L/min降低到160L/min。（计量数值仅保留整数位）
实施例7
以有六根膜管的纳滤膜为例，一种纳滤膜清洗方法，包括以下步骤：
步骤1：向清洗罐1内加入除盐水和浓度为700g/L的碱液，除盐水和碱液比例为1:5；
步骤2：使清洗罐1中的碱液和除盐水充分混合均匀成为清洗液，并将清洗液升温至55℃；
步骤3：关闭纳滤膜与清洗罐1之间的滤出回路，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐1的浓缩回路，打开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，将清洗罐1内经过升温的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜的膜管3内，将膜管3中膜芯4内的废碱推入浓缩罐内；
步骤4：打开纳滤膜与清洗罐1之间的回路，打开纳滤膜与浓缩罐6之间的管路上设置的连接清洗罐的浓缩回路，关闭纳滤膜与浓缩罐6之间的管路，将清洗罐1内的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜中进行循环清洗。
所述步骤1中，除盐水为电导率小于5us/cm(25℃)、Si02含量小于100ug/L的水。
所述步骤1中，所述清洗罐中设置有循环泵和换热器。
所述步骤2中，是通过所述循环泵将碱液和除盐水混合均匀，通过所述换热器对碱液和除盐水的混合成的清洗液进行加热。
所述步骤4中，循环清洗的时间为25min。
所述步骤4中，在滤出回路上设置有电磁流量计，循环清洗直到电磁流量计显示流量为56m3/h，停止清洗。
实验记录如下：
对照组：仅使用除盐水清洗的纳滤膜，2014年12月17日试验使用到2015年12月17日滤出液流量从170L/min降低到90L/min；
实验组：使用本发明的技术方案进行清洗，2015年7月试验使用至2016年7月滤出净液从170L/min降低到160L/min。（计量数值仅保留整数位）

Claims (6)

1.一种纳滤膜清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：向清洗罐（1）内加入除盐水和浓度为700～750g/L的碱液，除盐水和碱液比例为1:6到1:5；
步骤2：使清洗罐（1）中的碱液和除盐水充分混合均匀成为清洗液，并将清洗液升温至55+1℃；
步骤3：关闭纳滤膜与清洗罐（1）之间的滤出回路，关闭纳滤膜与浓缩罐（6）之间的管路上设置的连接清洗罐（1）的浓缩回路，打开纳滤膜与浓缩罐（6）之间的管路，将清洗罐（1）内经过升温的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜的膜管（3）内，将膜管（3）中膜芯（4）内的废碱推入浓缩罐内；
步骤4：打开纳滤膜与清洗罐（1）之间的回路，打开纳滤膜与浓缩罐（6）之间的管路上设置的连接清洗罐的浓缩回路，关闭纳滤膜与浓缩罐（6）之间的管路，将清洗罐（1）内的碱液和除盐水混合清洗液泵入纳滤膜中进行循环清洗。
2.如权利要求1所述的一种纳滤膜清洗方法，其特征在于：所述步骤1中，除盐水为电导率小于5us/cm (25℃)、Si02含量小于100ug/L的水。
3.如权利要求1所述的一种纳滤膜清洗方法，其特征在于：所述步骤1中，所述清洗罐中设置有循环泵和换热器。
4.如权利要求1或3所述的一种纳滤膜清洗方法，其特征在于：所述步骤2中，是通过所述循环泵将碱液和除盐水混合均匀，通过所述换热器对碱液和除盐水的混合成的清洗液进行加热。
5.如权利要求1所述的一种纳滤膜清洗方法，其特征在于：所述步骤4中，循环清洗的时间为18～25min。
6.如权利要求1所述的一种纳滤膜清洗方法，其特征在于：所述步骤4中，在滤出回路上设置有电磁流量计，循环清洗直到电磁流量计显示流量为膜管（3）额定流量的95%以上，视为膜芯被测底清洗干净，方可停止清洗。
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