CN106731860B - 反渗透膜多元有机溶剂结合生物制剂清洗剂及使用方法 - Google Patents

反渗透膜多元有机溶剂结合生物制剂清洗剂及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种反渗透膜多元有机溶剂结合生物制剂清洗剂及其使用方法，所述清洗剂分别由多元有机溶剂及生物制剂清洗剂组成；所述生物制剂清洗剂由如下质量份数的物质组成：梭状芽孢杆菌培养液0‑25份，代氏根霉培养液0‑15份，Bacillus Lichenifomis菌株培养液0‑10份，嗜热脂肪苞芽杆菌培养液0‑20份，康氏木霉培养液0‑25份，哈茨木霉培养液0‑20份，白腐菌培养液0‑15份，葡萄糖3‑5份。反渗透膜采用碱洗、多元有机溶剂清洗、冲洗、生物制清洗剂清洗、碱洗、冲洗步骤。本方法提高了反渗透膜有机物和微生物污染清洗效果，恢复严重有机物和微生物污染反渗透膜元件产水通量，延长膜元件使用寿命。

Description

反渗透膜多元有机溶剂结合生物制剂清洗剂及使用方法
技术领域
本发明属于水处理脱盐技术领域，具体涉及反渗透膜多元有机溶剂结合生物制剂清洗剂及使用方法。
背景技术
反渗透是一种以压力为推动力，克服溶液渗透压，通过选择性透过膜将溶液中的溶质和溶剂分离的应用技术，广泛应用于水处理领域。
反渗透膜运行过程中，被处理物料溶液中颗粒、溶质大分子或胶体粒子等，在与膜间的物理、化学以及机械作用下，吸附与沉积在膜表面或膜孔内，造成膜污染，膜渗透通量降低、脱盐率改变，根据污染物种类，膜的污染主要可以分为无机盐结垢、胶体和颗粒污染、有机物污染和微生物污染四类。
反渗透膜污染后，根据污染特征，通过适当的清洗方法，可以实现污染物的去除，恢复膜元件性能。对于无机盐垢，可采用酸洗或络合清洗去除，胶体和一般有机污染物可采用碱洗和络合清洗去除，微生物污染物，可采用杀菌剂、表面活性剂和络合清洗去除。但对于严重有机物和微生物污染，尤其是用于废水处理过程中，反渗透膜发生严重有机物和微生物污染后，采用常规清洗方法效果不明显。
目前，国内外针对严重有机物和微生物污染，多采用强化清洗的方式，对膜元件性能损伤较大，且清洗效果不佳，造成清洗难度大，膜元件报废率较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对反渗透膜的严重有机物和微生物污染，提供一种反渗透膜多元有机溶剂结合生物制剂清洗剂及使用方法。该清洗剂清洗效果好、对膜元件损伤小。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种反渗透膜多元有机溶剂结合生物制剂清洗剂，其特征在于，所述清洗剂分别由多元有机溶剂及生物制剂清洗剂组成；所述生物制剂清洗剂由如下质量份数的物质组成：梭状芽孢杆菌培养液0-25份，代氏根霉培养液0-15份，Bacillus Lichenifomis 菌株培养液0-10份，嗜热脂肪苞芽杆菌培养液0-20份，康氏木霉培养液0-25份，哈茨木霉培养液0-20份，白腐菌培养液0-15份，葡萄糖3-5份。
本发明所述多元有机溶剂包括如下质量分数的物质：甲醇0-15%，乙醇10-20%，丙酮0-10%，余量为水。
本发明所述生物制剂清洗剂的质量百分浓度为0.1-1%。
本发明还提供一种上述的一种反渗透膜多元有机溶剂结合生物制剂清洗剂的使用方法，所述使用方法采用下述步骤：反渗透膜应用碱清洗剂清洗，多元有机溶剂清洗，使用反渗透产水冲洗后，应用生物清洗剂清洗，再次进行碱洗，最后使用反渗透水冲洗；所述生物清洗剂清洗条件为30-45℃，pH5.5-8.0。
本发明所述碱洗条件为0-0.025%Na-SDS溶液，应用氢氧化钠调节pH值至11-12，加热至25-35℃。
本发明所述碱洗时间为12-24小时。
本发明所述清洗为循环-浸泡清洗。
本发明所述多元有机溶剂清洗时间为2-72小时。
本发明所述碱洗后，使用反渗透产水冲洗至PH值≤8.5。
本发明所述的菌种培养基及培养条件如下所述：梭状芽孢杆菌培养基：葡糖糖10克，蛋白胨0.1克，磷酸二氢钾0.5克，磷酸氢二钾0.5克，七水硫酸镁0.2克，氯化钠0.1克，硫酸锰0.01克，硫酸铁0.01克，碳酸钙5克，琼脂15克，蒸馏水1升。PH值7±0.5，温度30~35℃。
代氏根霉培养基：取去皮马铃薯200克，切成小块，加水1000毫升煮沸30分钟，滤去马铃薯块，将滤液补足至1000毫升，加葡萄糖20克，琼脂15克。PH值7±0.5，温度30~35℃。
Bacillus Lichenifomis 菌株培养基：葡萄糖40克，谷氨酸钠50克，酵母粉3克，氯化铵2克，磷酸二氢钾3克，七水硫酸镁0.3克，氯化钙0.4克，蒸馏水1000毫升。PH值6.0~6.5，温度50~55℃。
嗜热脂肪苞芽杆菌培养基：蛋白胨9克，氯化钠2克，磷酸二氢钾1克，磷酸氢二钾0.75克，糊精10克，蒸馏水1000毫升。PH值7±0.5，温度55~65℃。
康氏木霉培养基:糊精20克，葡萄糖2克，琼脂2克，氯化钙0.3克，磷酸二氢钾0.5克，硫酸铵1.4克，氯化锌0.01克，氯化锰0.01克，硫酸镁0.1克，硫酸铁0.005克，蒸馏水1000毫升。PH值7±0.5，温度25~30℃。
哈茨木霉培养基:麦芽糖40克，蛋白胨2.5克，磷酸二氢钾0.5克，蒸馏水1000毫升。PH值7±0.5，温度25~30℃。
白腐菌培养基：取去皮马铃薯200克，切成小块，加水1000毫升煮沸30分钟，滤去马铃薯块，将滤液补足至1000毫升，加葡萄糖20克，琼脂20克，磷酸二氢钾3克，七水硫酸镁1.5克，维生素B28毫克。PH值7±0.5，温度30~35℃。
以上菌种经培养120小时后，用纱布过滤，备用。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本方法适用于聚酰胺类复合材质反渗透膜元件的清洗，通过独特的清洗剂，有效的恢复了严重有机物和微生物污染的反渗透膜的通量，延长了膜元件使用寿命，并且降低膜系统运行压力，有效地降低了生产成本。本方法具有清洗成本低、清洗效果好、工艺简单特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明，下述实施例中的性能检测采用单支膜元件，测试条件为：原水电导率500µs/cm，进水压力 1.0Mpa，水温25℃，pH=8，回收率15%。本发明所用的菌种均为本领域常规菌种。
实施例1
钢铁废水回用反渗透膜发生严重微生物污染清洗方法如下所述：
清洗前膜元件性能：产水量0.45m3/h，脱盐率98.43%，压差0.03MPa。
反渗透膜材质：聚酰胺类复合材质。
多元有机溶剂：20%（W）乙醇、10%（W）丙酮水溶液混合。
生物制剂：梭状芽孢杆菌培养液20份，代氏根霉培养液5份，BacillusLichenifomis 菌株培养液10份，嗜热脂肪苞芽杆菌培养液20份，康氏木霉培养液20份，哈茨木霉培养液20份，葡萄糖5份，配成0.3%（W）水溶液。
本清洗方法采用下述步骤：
碱洗：0.025%（W）Na-SDS溶液，氢氧化钠调节pH值至11.5±0.5，加热至30℃。
冲洗：使用反渗透产水，冲洗到PH值≤8.5。
多元有机溶剂清洗：20%（W）乙醇、10%（W）丙酮水溶液，25℃条件下循环至清洗液颜色无变化，重新配制清洗液后浸泡6小时，循环清洗2小时。
冲洗：使用反渗透产水，常温条件下，冲洗1小时。
生物制剂清洗：梭状芽孢杆菌培养液20份，代氏根霉培养液5份，BacillusLichenifomis 菌株培养液10份，嗜热脂肪苞芽杆菌培养液20份，康氏木霉培养液20份，哈茨木霉培养液20份，葡萄糖5份，配成0.3%（W）水溶液，35-45℃，PH6-8的条件下，循环-浸泡清洗72小时。
碱洗：0.025%（W）Na-SDS溶液，氢氧化钠调节pH值至11.5±0.5，加热至30℃，循环-浸泡清洗12小时。
冲洗：使用反渗透产水，常温条件下，冲洗1小时。
清洗后膜元件性能：产水量0.95m3/h，产水量提高2.1倍，脱盐率98.50%，无损伤，压差0.02MPa，降低0.01MPa。
实施例2
焦化废水回用反渗透膜发生严重有机物和微生物污染清洗方法如下所述：
清洗前膜元件性能：产水量0.33m3/h，脱盐率99.40%，压差0.05MPa。
反渗透膜材质：聚酰胺类复合材质。
多元有机溶剂：15%（W）甲醇、10%（W）乙醇、10%（W）丙酮水溶液混合。
生物制剂：梭状芽孢杆菌培养液15份、代氏根霉培养液15份、BacillusLichenifomis 菌株培养液10份、嗜热脂肪苞芽杆菌培养液15份、康氏木霉培养液18份、哈茨木霉培养液10份、白腐菌培养液12份、葡萄糖5份，配成0.4%（W）水溶液。
本清洗方法采用下述步骤：
碱洗：0.025%（W）Na-SDS溶液，氢氧化钠调节pH值至11.5±0.5，加热至30℃，循环-浸泡清洗12小时。
冲洗：使用反渗透产水，冲洗到PH值≤8.5。
多元有机溶剂清洗：15%（W）甲醇、10%（W）乙醇、10%（W）丙酮水溶液，25℃条件下循环至清洗液颜色无变化，重新配制清洗液后浸泡6小时，循环清洗2小时。
生物制剂清洗：梭状芽孢杆菌培养液15份、代氏根霉培养液15份、BacillusLichenifomis 菌株培养液10份、嗜热脂肪苞芽杆菌培养液15份、康氏木霉培养液18份、哈茨木霉培养液10份、白腐菌培养液12份、葡萄糖5份，配成0.4%（W）水溶液，30-40℃，PH5.5-6.5的条件下，循环-浸泡清洗72小时。
碱洗：0.025%（W）Na-SDS溶液，氢氧化钠调节pH值至11.5±0.5，加热至30℃，循环-浸泡清洗24小时。
冲洗：使用反渗透产水，常温条件下，冲洗1小时。
清洗后膜元件性能：产水量0.85m3/h，产水量提高2.6倍，脱盐率98.40%，脱盐率降低1%，恢复至膜初始水平，无损伤，压差0.02MPa，降低0.03MPa。
实施例3
钢铁废水回用反渗透膜发生严重微生物污染清洗方法如下所述：
清洗前膜元件性能：产水量0.45m3/h，脱盐率98.43%，压差0.03MPa。
反渗透膜材质：聚酰胺类复合材质。
多元有机溶剂：10%（W）甲醇、15%（W）乙醇水溶液混合。
生物制剂：代氏根霉培养液8份、康氏木霉培养液25份、哈茨木霉培养液20份、白腐菌培养液15份、葡萄糖3份，配成0.1%（W）水溶液。
本清洗方法采用下述步骤：
碱洗：0.025%（W）Na-SDS溶液，氢氧化钠调节pH值至11，加热至30℃，循环-浸泡清洗12小时。
冲洗：使用反渗透产水，冲洗到PH值≤8.5。
多元有机溶剂清洗：10%（W）甲醇、15%（W）乙醇水溶液，25℃条件下循环至清洗液颜色无变化，重新配制清洗液后浸泡6小时，循环清洗2小时。
冲洗：使用反渗透产水，常温条件下，冲洗1小时。
生物制剂清洗：代氏根霉培养液8份、康氏木霉培养液25份、哈茨木霉培养液20份、白腐菌培养液15份、葡萄糖3份，配成0.1%（W）水溶液，30-40℃，PH6.5-8.0的条件下，循环-浸泡清洗36小时。
碱洗：氢氧化钠水溶液，氢氧化钠调节pH值至12，加热至30℃，循环-浸泡清洗12小时。
冲洗：使用反渗透产水，常温条件下，冲洗1小时。
清洗后膜元件性能：产水量0.93m3/h，产水量提高2.2倍，脱盐率98.50%，无损伤，压差0.02MPa，降低0.01MPa。
实施例4
焦化废水回用反渗透膜发生严重有机物和微生物污染清洗方法如下所述：
清洗前膜元件性能：产水量0.33m3/h，脱盐率99.40%，压差0.05MPa。
反渗透膜材质：聚酰胺类复合材质。
多元有机溶剂清洗：12%（W）甲醇、16%（W）乙醇、6%（W）丙酮水溶液混合。
生物制剂清洗：梭状芽孢杆菌培养液25份、嗜热脂肪苞芽杆菌培养液18份、白腐菌培养液6份、葡萄糖4份，配成1%（W）水溶液。
本清洗方法采用下述步骤：
碱洗：0.025%（W）Na-SDS溶液，氢氧化钠调节pH值至12，加热至30℃，循环-浸泡清洗24小时。
冲洗：使用反渗透产水，冲洗到PH值≤8.5。
多元有机溶剂清洗：12%（W）甲醇、16%（W）乙醇、6%（W）丙酮水溶液，35-40℃条件下循环至清洗液颜色无变化，重新配制清洗液后浸泡6小时，循环清洗2小时。
生物制剂清洗：梭状芽孢杆菌培养液25份、嗜热脂肪苞芽杆菌培养液18份、白腐菌培养液6份、葡萄糖4份，配成1%（W）水溶液，30-40℃，PH5.5-7.0的条件下，循环-浸泡清洗2小时。
碱洗：氢氧化钠水溶液，氢氧化钠调节pH值至11，加热至30℃，循环-浸泡清洗12小时。
冲洗：使用反渗透产水，常温条件下，冲洗1小时。
清洗后膜元件性能：产水量0.80m3/h，产水量提高2.5倍，脱盐率99.40%，，恢复至膜初始水平，无损伤，压差0.02MPa，降低0.03MPa。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述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，依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.反渗透膜多元有机溶剂结合生物制剂清洗剂的使用方法，其特征在于，所述使用方法采用下述步骤：反渗透膜应用碱洗，多元有机溶剂清洗，使用反渗透产水冲洗后，应用生物制剂清洗剂清洗，再次进行碱洗，最后使用反渗透产水冲洗；所述生物制剂清洗剂清洗条件为30-45℃，pH5.5-8.0；
所述生物制剂清洗剂由如下质量份数的物质组成：梭状芽孢杆菌培养液0-25份，代氏根霉培养液0-15份，Bacillus Licheniformis菌株培养液0-10份，嗜热脂肪芽孢杆菌培养液0-20份，康氏木霉培养液0-25份，哈茨木霉培养液0-20份，白腐菌培养液0-15份，葡萄糖3-5份；
所述多元有机溶剂包括如下质量分数的物质：甲醇0-15%，乙醇10-20%，丙酮6-10%，余量为水。
2.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，所述碱洗条件为0-0.025%Na-SDS溶液，应用氢氧化钠调节pH值至11-12，加热至25-35℃。
3.根据权利要求1所述的使用方法，其特征在于，所述碱洗时间为12-24小时。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的使用方法，其特征在于，所述清洗为循环-浸泡清洗。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的使用方法，其特征在于，所述多元有机溶剂清洗时间为2-72小时。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的使用方法，其特征在于，所述碱洗后，使用反渗透产水冲洗至pH值≤8.5。
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