CN110605027A - 碱性清洗液、酸性清洗液和超滤膜清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了碱性清洗液、酸性清洗液和超滤膜清洗方法，碱性清洗液包括：表面活性剂、非氧化型杀菌剂和水，酸性清洗液包括：活性炭、金属离子络合剂和水，超滤膜清洗方法包括碱洗、酸洗和气擦洗。本发明提供的碱性清洗液和酸性清洗液在高温条件下性能温和，不会对膜本身的物理结构和性能产生影响，所提供的清洗方法能够高效去除残留在超滤膜表面和膜孔内的各类污染物，提高超滤膜的产水通量。

Description

碱性清洗液、酸性清洗液和超滤膜清洗方法

技术领域

本发明属于超滤膜清洗技术领域，涉及碱性清洗液、酸性清洗液和超滤膜清洗方法。

背景技术

近30年是超滤膜技术迅速发展的黄金时期，超滤膜分离技术因其高效率、低能耗、无相变等主要优点，被广泛应用于饮用水制备、食品工程、制药工业、工业废水处理、金属加工涂料、生物产品加工、石油加工和生活污水处理等领域。特别是在工业废水处理领域，超滤膜技术是不可或缺的重要组成之一。然而，超滤膜的成本和使用寿命是限制了超滤膜的发展。如果采取正确的清洗方法，能够大幅度减少膜污染对于超滤膜运行的影响，能够有效延长使用寿命，从而降低超滤膜的使用成本。

常规的超滤膜清洗方法包括两种：第一是物理清洗，通过静置、反冲和表面气泡擦洗方式将膜表面的污染去除；第二是化学清洗，通过碱性化学清洗液、酸性化学清洗液和氧化清洗液清洗超滤膜，通过对膜污染物的分解、溶解等方式，将膜孔内的污染清除。常用的化学清洗试剂为碱(氢氧化钠等)、酸(草酸、柠檬酸、盐酸等)、氧化物(次氯酸钠、双氧水等)、表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠等)和金属螯合剂(乙二胺四乙酸二钠等)。使用这些化学清洗剂一般要求温度控制在50℃以下，因为在高温和高压状态下的常规化学清洗会严重腐蚀膜的结构，影响膜性能，造成膜本体老化速度大幅度增加，严重影响超滤膜的使用寿命。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种适用于在高温水环境下进行超滤膜清洗的碱性清洗液、酸性清洗液和超滤膜清洗方法，本发明提供的碱性清洗液和酸性清洗液在高温条件下性能温和，不会对膜本身的物理结构和性能产生影响，不会影响到膜本身的机械强度，从而延长膜的使用寿命，降低使用成本，使用本发明的清洗方法能够高效去除残留在超滤膜表面和膜孔内的各类污染物，提高超滤膜的产水通量，降低超滤膜的运行压力，保证超滤膜的稳定运行。

本发明一方面提供了一种碱性清洗液，其包括：表面活性剂、非氧化型杀菌剂和水，碱性清洗液的pH值为10.5-13，优选11-12。

根据本发明的优选实施方式，所述碱性清洗液中，表面活性剂的含量为0.1-0.2wt％，非氧化型杀菌剂的含量为0.02-0.1wt％。

根据本发明的优选实施方式，所述碱性清洗液的pH值通过添加碱性pH调节剂调节，碱性pH调节剂选自碳酸钠、磷酸三钠和氢氧化钠中的一种或多种。

根据本发明的优选实施方式，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠和/或十二烷基硫酸钠。

根据本发明的优选实施方式，所述非氧化型杀菌剂为十二烷基二甲基苄基溴化铵和/或十二烷基苄基氯化铵。所述非氧化型杀菌剂能够有效去除超滤膜上的生物污染。

根据本发明的优选实施方式，碱性清洗液包括：十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基苄基氯化铵和水。

根据本发明的优选实施方式，碱性清洗液中，十二烷基苯磺酸钠的含量为0.05-0.1wt％、十二烷基硫酸钠的含量为0.05-0.1wt％、十二烷基二甲基苄基溴化铵的含量为0.01-0.05wt％、十二烷基苄基氯化铵的含量为0.01-0.05wt％，碱性清洗液的pH值为10.5-13，优选11-12。

根据本发明的优选实施，所述水为产品水，所述产品水为超滤膜系统出水，产品水的pH值为6.5-8.5。

本发明还提供了一种酸性清洗液，其包括：活性炭、金属离子络合剂和水，酸性清洗液的pH值为2-3。

根据本发明的优选实施方式，所述酸性清洗液中，活性炭的含量为0.02-0.1wt％，金属离子络合剂的含量为0.2-4wt％。

根据本发明的优选实施方式，所述酸性清洗液的pH值通过添加酸性pH调节剂调节，酸性pH调节剂选自柠檬酸和/或草酸。

根据本发明的优选实施方式，所述金属离子络合剂为乙二胺四乙酸四钠和三聚磷酸钠。

根据本发明的优选实施方式，所述酸性清洗液包括：活性炭、乙二胺四乙酸四钠、三聚磷酸钠和水。优选地，所述酸性清洗液中，活性炭的含量为0.02-0.1wt％，优选0.02-0.05wt％；乙二胺四乙酸四钠的含量为0.1-2wt％，优选0.5-1wt％；三聚磷酸钠的含量为0.1-2wt％，优选0.5-1wt％。根据实际需要，在所述酸性清洗液中还可以添加亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾或焦亚硫酸钠，以去除氧化性物质。

根据本发明的优选实施方式，所述活性炭的粒径在400目以上，以防止活性炭对超滤膜的堵塞。

发明人经过反复研究，选择酸性清洗液和碱性清洗液中的上述组分组成和含量，酸性清洗液和碱性清洗液各组分的用量过高或过低时的清洗效果均不理想，在上述范围内时能显著提高超滤膜的产水通量，降低超滤膜的运行压力，保证超滤膜的稳定运行。

本发明还提供了一种超滤膜清洗方法，包括：

步骤S1、配制上述碱性清洗液和酸性清洗液；

步骤S2、使用碱性清洗液或酸性清洗液对超滤膜进行碱洗或酸洗；

步骤S3、气擦洗；

步骤S4、排出碱性清洗液或酸性清洗液，将超滤膜进行水冲洗；

步骤S5、使用酸性清洗液或碱性清洗液对超滤膜进行酸洗或碱洗，如果步骤S2为碱洗，则该步骤为酸洗，如果步骤S2为酸洗，则该步骤为碱洗；

步骤S6、二次水冲洗。

根据本发明的优选实施方式，在步骤S3和步骤S4之间还包括步骤M：依次重复步骤S2的碱洗或酸洗和步骤S3的气擦洗过程1-5次。本发明中，重复步骤M中的碱洗或酸洗的类型与步骤S2中是一致的，即，如果步骤S2中为碱洗，则在步骤M的各重复步骤中，也同样是碱洗；如果步骤S2中为酸洗，则在步骤M的各重复步骤中也同样是酸洗。

根据本发明的优选实施方式，所述步骤S2为碱洗，步骤S4为酸洗。本发明中优选先进行碱洗再进行酸洗能够避免对超滤膜的腐蚀。步骤S4的酸洗一方面能够使酸性清洗液与碱性清洗液反应，彻底除去碱性清洗液，另一方面酸洗能够除去超滤膜上的无机污染物。

根据本发明的优选实施方式，碱洗和酸洗的方式均各自包括循环清洗和/或浸泡清洗。优选地，浸泡清洗中，浸泡的时间为2-6小时。在步骤M中，各重复步骤中的碱洗或酸洗的方式可以与步骤S2中的方式相同或不同，比如，步骤S2中碱洗为循环清洗，在重复步骤S2时，碱洗可以为浸泡清洗、循环清洗、浸泡清洗和循环清洗的组合。

根据本发明的优选实施方式，在步骤S2和步骤S5中，先将碱性清洗液或酸性清洗液预热至产品水的温度，然后使用碱性清洗液或酸性清洗液对超滤膜进行碱洗或酸洗，优选地，产品水的温度在50℃以上。

根据本发明的优选实施方式，所述气擦洗时间小于30s，优选为5-20s，例如5s、10s、15s、20s以及它们之间的任意值。根据本发明的优选实施方式，所述气擦洗采用周期间歇式气擦洗，即，每隔一定时间进行一次气擦洗，在总的气擦洗时间相同的情况下，周期间歇式气擦洗的效果相比一次性气擦洗的效果更好。

根据本发明的优选实施方式，在步骤S2和步骤S5中，定时监测碱性清洗液或酸性清洗液的pH值，如果碱性清洗液的pH值不在10.5-13的范围，则添加碱性pH调节剂调节至10.5-13的范围；如果酸性清洗液的pH值不在2-3的范围，则添加酸性pH调节剂调节至2-3的范围，优选地，每5-10min检测一次碱性清洗液或酸性清洗液的pH值。

根据本发明的优选实施方式，在步骤S4和步骤S6中，水冲洗采用产品水进行循环水冲洗，当水冲洗超滤膜后排出的液体的pH值与产品水pH值相同时，结束水冲洗，优选地，循环水冲洗时间为5-40min。

根据本发明的优选实施方式，所述超滤膜为由聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚醚砜、陶瓷和聚丙烯材料中的一种或多种制成的耐温型超滤膜。

根据本发明的优选实施方式，所述超滤膜采用中空纤维超滤膜组件，产水量为30-45L/m²·h。

在本发明的一个优选实施方式中，在步骤S2为碱洗，且碱洗为循环清洗，步骤M重复步骤S2和步骤S3的气擦洗过程1次，在步骤M中，碱洗为浸泡清洗和循环清洗的组合。

根据本发明的一个优选实施方式，所述超滤膜的清洗方法包括：

步骤(1)、配制碱性清洗液和酸性清洗液，其中，碱性清洗液包括：十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基苄基氯化铵和产品水，其中，十二烷基苯磺酸钠的含量为0.05-0.1wt％、十二烷基硫酸钠的含量为0.05-0.1wt％、十二烷基二甲基苄基溴化铵的含量为0.01-0.05wt％、十二烷基苄基氯化铵的含量为0.01-0.05wt％，碱性清洗液的pH值为10.5-13，优选11-12；

酸性清洗液包括：活性炭、乙二胺四乙酸四钠、三聚磷酸钠和产品水，其中活性炭的含量为0.02-0.1wt％，乙二胺四乙酸四钠的含量为0.1-2wt％，三聚磷酸钠的含量为0.1-2wt％，酸性清洗液的pH值为2-3。

步骤(2)、碱洗：将所述碱性清洗液预热至产品水温度(50℃以上)，然后对超滤膜进行循环清洗，待循环水温度稳定后，停止循环清洗，并且优选地，在该过程中每5-10min检测碱性清洗液的pH值，如果碱性清洗液的pH值不在10.5-12的范围，则添加碱性pH调节剂调节至10.5-12的范围；

步骤(3)、气擦洗：打开气阀，通入空气，对超滤膜进行气擦冲洗，冲洗时间为5-20s；

步骤(4)、二次碱洗，包括先后进行的浸泡清洗和循环清洗，

浸泡清洗：根据超滤膜污染的程度，选择合适的浸泡时间，优选2-6h；

循环清洗：浸泡清洗结束后，将碱性化学清洗液进行循环，待碱性化学清洗液充分置换后，停止循环；

步骤(5)、气擦洗：待步骤(4)中循环结束后打开气阀，进行气擦洗，过程同步骤(3)；

步骤(6)、水冲洗：使用产品水冲洗超滤膜，去除超滤膜内残留的碱性清洗液，当水冲洗超滤膜后排出的液体的pH值与产品水pH值相同时，结束水冲洗；

步骤(7)、酸洗：将所述酸性清洗液预热至产品水温度(50℃以上)，然后对超滤膜进行循环清洗，待循环水温度稳定后，停止循环清洗，并且优选地，在该过程中每5-10min检测酸性清洗液的pH值，如果酸性清洗液的pH值不在2-3的范围，则添加酸性pH调节剂调节至2-3的范围；

步骤(8)、水冲洗：使用产品水冲洗超滤膜，去除超滤膜内残留的酸性清洗液，当水冲洗超滤膜后排出的液体的pH值与产品水pH值相同时，结束水冲洗，完成对超滤膜的化学清洗。

本发明的碱性清洗液和酸性清洗液在高温条件性能温和，不会对膜本身的物理结构和性能产生影响，不会影响到膜本身的机械强度，从而延长膜的使用寿命，降低使用成本。

本发明的清洗方法能够高效去除残留在超滤膜表面和膜孔内的各类污染物，提高超滤膜的产水通量，降低超滤膜的运行压力，保证超滤膜的稳定运行。

本发明的清洗方法，所用化学试剂价格便宜，能够有效降低生产成本，同时针对不同类型的污水和后处理方法，试剂配比变化更为灵活，也方便后续处理。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不受下述实施例限定。

实施例1

采用某公司制备溴化丁基橡胶生产的工业废水(温度70-80℃)作为本实施例的原水，过滤污染的超滤膜作为实施例的考察目标，本实施例中超滤膜的清洗方法包括：

步骤(1)配制碱性清洗液和酸性清洗液，将碱性清洗液和酸性清洗液放置于不同的储罐中，

碱性清洗液包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基苄基氯化铵和产品水，其中，按质量计，十二烷基苯磺酸钠含量为0.05％、十二烷基硫酸钠含量为0.1％、十二烷基二甲基苄基溴化铵含量为0.01％、十二烷基苄基氯化铵含量为0.05％。添加碳酸钠和/或氢氧化钠将碱性清洗液的pH值调节至11左右。

酸性清洗液包括：200目活性炭、乙二胺四乙酸四钠、三聚磷酸钠和产品水，以质量计，200目活性炭的含量为0.05％、乙二胺四乙酸四钠的含量为0.1％、三聚磷酸钠的含量为0.1％。添加柠檬酸将pH值控制在2.5左右。

步骤(2)碱洗

将所述碱性清洗液预热至75℃，然后对超滤膜进行循环清洗，直至循环水温度趋于稳定，温度稳定后，停止循环，在循环清洗的同时检测化学清洗液pH值，如果pH值偏离11，则添加氢氧化钠来调节pH值。

步骤(3)气擦洗

打开气阀，开启气擦冲洗，冲洗时间为10s。

步骤(4)浸泡清洗

关闭气阀后，将超滤膜浸泡在碱性清洗液中3小时；

步骤(5)二次循环清洗和气擦洗

浸泡清洗结束后，将碱性清洗液进行循环，待碱性清洗液充分置换后，停止循环，开启气阀进行二次气擦洗，方法同步骤(3)。

步骤(6)一次冲洗

碱洗结束后，用产品水冲洗超滤膜，去除超滤膜内残留的碱性清洗液，当冲洗超滤膜后的液体pH值回归至产水pH值时，结束冲洗；

步骤(7)酸洗

用所述酸性清洗液预热至75℃，然后对超滤膜进行循环清洗，直至循环水温度趋于稳定，同时检测化学清洗液pH值，循环过程中添加柠檬酸来调节pH值，控制在2.5左右。

步骤(8)二次冲洗

酸洗后，用产品水冲洗超滤膜，去除超滤膜内残留的酸性清洗液，当冲洗超滤膜后的液体pH值回归至产水pH值时，结束冲洗，完成对超滤膜的化学清洗。

经过化学清洗后，在相同过膜压力的条件下测试通量恢复率为96.9％，并重复测试10次后，测试膜的拉伸强度计算清洗前后的强度比值为98％。

实施例2

采用与实施例1中相同的原水和过滤污染的超滤膜作为实施例的考察目标，本实施例中超滤膜的清洗方法包括：

步骤(1)配制碱性清洗液和酸性清洗液，将碱性清洗液和酸性清洗液放置于不同的储罐中，

碱性清洗液包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基苄基氯化铵和产品水，其中，按质量计，十二烷基苯磺酸钠含量为0.1％、十二烷基硫酸钠含量为0.05％、十二烷基二甲基苄基溴化铵含量为0.03％、十二烷基苄基氯化铵含量为0.03％。添加磷酸三钠和/或氢氧化钠将pH值调节至10.5左右。

酸性清洗液包括：200目活性炭、乙二胺四乙酸四钠、三聚磷酸钠和产品水，以质量计，200目活性炭的含量为0.03％、乙二胺四乙酸四钠的含量为0.5％、三聚磷酸钠的含量为0.2％。添加柠檬酸将pH值控制在2.5左右。

步骤(2)碱洗：

将步骤(1)所配碱性清洗液预热至75℃，然后对超滤膜进行循环清洗，直至循环水温度趋于稳定，同时检测化学清洗液pH值，循环过程中添加氢氧化钠来调节pH值至10.5。

步骤(3)气擦洗

打开气阀，开启气擦冲洗，冲洗时间为15s。

步骤(4)浸泡清洗

关闭气阀后，将超滤膜浸泡在化学清洗液中4小时；

步骤(5)二次循环清洗和气擦洗

浸泡清洗结束后，将碱性清洗液进行循环，待碱性清洗液充分置换后，停止循环，开启气阀进行二次气擦洗，方法同步骤(3)。

步骤(6)一次冲洗

碱洗结束后，用产品水冲洗超滤膜，去除超滤膜内残留的碱性清洗液，当冲洗超滤膜后的液体pH值回归至产水pH值时，结束冲洗；

步骤(7)酸洗

用所述配制的酸性清洗液经预热(75℃)后对超滤膜进行循环清洗，直至循环水温度趋于稳定，同时检测化学清洗液pH值，循环过程中添加柠檬酸来调节pH值，控制在2.5左右。

步骤(8)二次冲洗

酸洗后，用产品水冲洗超滤膜，去除超滤膜内残留的酸性清洗液，当冲洗超滤膜后的液体pH值回归至产水pH值时，结束冲洗，完成对超滤膜的化学清洗。

经过化学清洗后，在相同过膜压力的条件下测试通量恢复率为97.2％，并重复测试10次后，测试膜的拉伸强度计算清洗前后的强度比值为98％。

实施例3

采用与实施例1中相同的原水和过滤污染的超滤膜作为实施例的考察目标，本实施例中超滤膜的清洗方法包括：

步骤(1)配制碱性清洗液和酸性清洗液，将碱性清洗液和酸性清洗液放置于不同的储罐中，

碱性清洗液包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基苄基氯化铵和产品水，其中，按质量计，十二烷基苯磺酸钠的含量为0.1％、十二烷基硫酸钠的含量为0.05％、十二烷基二甲基苄基溴化铵的含量为0.03％、十二烷基苄基氯化铵的含量为0.03％。添加磷酸三钠和氢氧化钠将pH值调节至10.5左右。

酸性清洗液包括：200目活性炭、乙二胺四乙酸四钠、三聚磷酸钠和产品水，以质量计，200目活性炭的含量为0.03％、乙二胺四乙酸四钠的含量为0.5％、三聚磷酸钠的含量为0.2％。添加柠檬酸将pH值控制在2.5左右。

步骤(2)碱洗：

将步骤(1)所配碱性清洗液预热至75℃，然后对超滤膜进行循环清洗，直至循环水温度趋于稳定，同时检测化学清洗液pH值，循环过程中添加氢氧化钠来调节pH值。

步骤(3)气擦洗

打开气阀，开启气擦冲洗，冲洗时间为15s。

步骤(4)浸泡清洗

关闭气阀后，将超滤膜浸泡在化学清洗液中6小时；

步骤(5)二次循环清洗和气擦洗

浸泡清洗结束后，将碱性化学清洗进行循环，待碱性清洗液充分置换后，停止循环，开启气阀进行二次气擦洗，方法同步骤(3)。

步骤(6)一次冲洗

碱洗结束后，用产品水冲洗超滤膜，去除超滤膜内残留的碱性清洗液，当冲洗超滤膜后的液体pH值回归至产水pH值时，结束冲洗；

步骤(7)酸洗

用所配制的酸性清洗液经预热后对超滤膜进行循环清洗，直至循环水温度趋于稳定，同时检测化学清洗液pH值，循环过程中添加柠檬酸来调节pH值，控制在2.5左右。

步骤(8)二次冲洗

酸洗后，用产品水冲洗超滤膜，去除超滤膜内残留的酸性清洗液，当冲洗超滤膜后的液体pH值回归至产水pH值时，结束冲洗，完成对超滤膜的化学清洗。

经过化学清洗后，在相同过膜压力的条件下测试通量恢复率为96.3％，并重复测试10次后，测试膜的拉伸强度计算清洗前后的强度比值为97.5％。

实施例4

采用某公司冷凝采集水(温度50-65℃)作为本实施例的原水，过滤污染的超滤膜作为实施例的考察目标，本实施例中超滤膜的清洗方法包括：

步骤(1)配制碱性清洗液和酸性清洗液，将碱性清洗液和酸性清洗液放置于不同的储罐中，

碱性清洗液包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基苄基氯化铵和产品水，其中，按质量计，十二烷基苯磺酸钠含量为0.1％、十二烷基硫酸钠含量为0.05％、十二烷基二甲基苄基溴化铵含量为0.05％、十二烷基苄基氯化铵含量为0.02％，采用磷酸三钠和氢氧化钠将pH值调节至10.5左右。

酸性清洗液包括：400目活性炭、乙二胺四乙酸四钠、三聚磷酸钠和产品水，以质量计，400目活性炭的含量为0.03％、乙二胺四乙酸四钠的含量为0.5％、三聚磷酸钠的含量为0.2％。采用柠檬酸将pH值控制在2.5左右。

步骤(2)碱洗：

将步骤(1)所配碱性清洗液进行预热至55℃，然后对超滤膜进行循环清洗，直至循环碱性清洗液温度趋于稳定，同时检测化学清洗液pH值，循环过程中添加氢氧化钠来调节pH值。

步骤(3)气擦洗

打开气阀，开启气擦冲洗，冲洗时间为20s。

步骤(4)浸泡清洗

关闭气阀后，将超滤膜浸泡在化学清洗液中4小时；

步骤(5)二次循环清洗和气擦洗

浸泡清洗结束后，将碱性清洗液进行循环，待碱性清洗液充分置换后，停止循环，开启气阀进行二次气擦洗，方法同步骤(3)。

步骤(6)一次冲洗

碱洗结束后，用产品水冲洗超滤膜，去除超滤膜内残留的碱性清洗液，当冲洗超滤膜后的液体pH值回归至产水pH值时，结束冲洗；

步骤(7)酸洗

用所配制的酸性清洗液经预热后对超滤膜进行循环清洗，直至循环水温度趋于稳定，同时检测化学清洗液pH值，循环过程中添加柠檬酸来调节pH值，控制在2.5左右。

步骤(8)二次冲洗

酸洗后，用产品水冲洗超滤膜，去除超滤膜内残留的酸性清洗液，当冲洗超滤膜后的液体pH值回归至产水pH值时，结束冲洗，完成对超滤膜的化学清洗。

经过化学清洗后，在相同过膜压力的条件下测试通量恢复率为94.7％，并重复测试10次后，测试膜的拉伸强度计算清洗前后的强度比值为98.4％。

实施例5

采用与实施例4中相同的原水和过滤污染的超滤膜作为实施例的考察目标，本实施例中超滤膜的清洗方法包括：

步骤(1)配制碱性清洗液和酸性清洗液，将碱性清洗液和酸性清洗液放置于不同的储罐中，

碱性清洗液包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基苄基氯化铵和产品水，其中，按质量计，十二烷基苯磺酸钠含量为0.08％、十二烷基硫酸钠含量为0.08％、十二烷基二甲基苄基溴化铵含量为0.05％、十二烷基苄基氯化铵含量为0.02％。采用磷酸三钠和氢氧化钠将pH值调节至11左右。

酸性清洗液包括：400目活性炭、乙二胺四乙酸四钠、三聚磷酸钠和产品水，以质量计，400目活性炭的含量为0.03％、乙二胺四乙酸四钠的含量为0.7％、三聚磷酸钠的含量为0.3％。采用草酸将pH值控制在2左右。

步骤(2)碱洗：

将步骤(1)所配碱性清洗液进行预热至55℃，然后对超滤膜进行循环清洗，直至循环水温度趋于稳定，同时检测化学清洗液pH值，循环过程中添加氢氧化钠来调节pH值。温度稳定后，停止循环。

步骤(3)气擦洗

打开气阀，开启气擦冲洗，冲洗时间为10s。

步骤(4)浸泡清洗

关闭气阀后，将超滤膜浸泡在化学清洗液中3小时；

步骤(5)二次循环和气擦洗

浸泡清洗结束后，将碱性清洗液进行循环，待碱性清洗液充分置换后，停止循环，开启气阀进行二次气擦洗，方法同步骤(3)。

步骤(6)一次冲洗

碱洗结束后，用产品水冲洗超滤膜，去除超滤膜内残留的碱性清洗液，当冲洗超滤膜后的液体pH值回归至产水pH值时，结束冲洗；

步骤(7)酸洗

用所配制的酸性清洗液经预热后对超滤膜进行循环清洗，直至循环水温度趋于稳定，同时检测化学清洗液pH值，循环过程中添加柠檬酸来调节pH值，控制在2左右。

步骤(8)二次冲洗

酸洗后，用产品水冲洗超滤膜，去除超滤膜内残留的酸性清洗液，当冲洗超滤膜后的液体pH值回归至产水pH值时，结束冲洗，完成对超滤膜的化学清洗。

经过化学清洗后，在相同过膜压力的条件下测试通量恢复率为97.1％，并重复测试10次后，测试膜的拉伸强度计算清洗前后的强度比值为98％。

实施例6

实施例6与采用与实施例3相同的原水和过滤污染的超滤膜作为考察目标，采用与实施例3相同的方法。只是改变酸性清洗液各组分的用量。

实施例6中酸性清洗液按质量计，200目活性炭的含量为0.1wt％、乙二胺四乙酸四钠的含量为2wt％、三聚磷酸钠的含量为2wt％。

经过化学清洗后，在相同过膜压力的条件下测试通量恢复率为96.5％，并重复测试10次后，测试膜的拉伸强度计算清洗前后的强度比值为97％。

对比例1

采用与实施例1中相同的原水和过滤污染的超滤膜作为实施例的考察目标，本对比例中选用的步骤与实施例1相同，只是将碱性清洗液中的十二烷基二甲基苄基溴化铵和十二烷基苄基氯化铵替换为0.1％的次氯酸钠，同时酸性清洗液中不含有活性炭。

经过化学清洗后，在相同过膜压力的条件下测试通量恢复率为89％，并重复测试10次后，测试膜的拉伸强度计算清洗前后的强度比值为86.2％。

对比例2

对比例2与采用与实施例3相同的原水和过滤污染的超滤膜作为考察目标，采用与实施例3相同的方法。只是碱性清洗液中不添加十二烷基二甲基苄基溴化铵和十二烷基苄基氯化铵。

经过化学清洗后，在相同过膜压力的条件下测试通量恢复率为45.6％，并重复测试10次后，测试膜的拉伸强度计算清洗前后的强度比值为99％。

对比例3

实施例7与采用与实施例3相同的原水和过滤污染的超滤膜作为考察目标，采用与实施例3相同的方法。只是改变碱性清洗液各组分的用量。

实施例7中碱性清洗液按质量计，十二烷基苯磺酸钠的含量为0.02％、十二烷基硫酸钠的含量为0.01％、十二烷基二甲基苄基溴化铵的含量为0.005％、十二烷基苄基氯化铵的含量为0.005％。

经过化学清洗后，在相同过膜压力的条件下测试通量恢复率为65％，并重复测试10次后，测试膜的拉伸强度计算清洗前后的强度比值为98％。

对比例4

实施例8与采用与实施例3相同的原水和过滤污染的超滤膜作为考察目标，采用与实施例3相同的方法。只是改变酸性清洗液各组分的用量。

实施例8中酸性清洗液按质量计，200目活性炭的含量为0.01wt％、乙二胺四乙酸四钠的含量为0.01wt％、三聚磷酸钠的含量为0.05wt％。

经过化学清洗后，在相同过膜压力的条件下测试通量恢复率为72.6％，并重复测试10次后，测试膜的拉伸强度计算清洗前后的强度比值为97％。

应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (10)

1.一种碱性清洗液，其包括：表面活性剂、非氧化型杀菌剂和水，表面活性剂的含量为0.1-0.2wt％，非氧化型杀菌剂的含量为0.02-0.1wt％，碱性清洗液的pH值为10.5-13，优选11-12。

2.根据权利要求1所述的碱性清洗液，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠和/或十二烷基硫酸钠；和/或，所述非氧化型杀菌剂为十二烷基二甲基苄基溴化铵和/或十二烷基苄基氯化铵；优选所述水为产品水，产品水为超滤膜系统出水，产品水的pH值为6.5-8.5。

3.根据权利要求1或2所述的碱性清洗液，其特征在于，所述碱性清洗液包括：十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基苄基氯化铵和水；优选地，十二烷基苯磺酸钠的含量为0.05-0.1wt％，十二烷基硫酸钠的含量为0.05-0.1wt％，十二烷基二甲基苄基溴化铵的含量为0.01-0.05wt％，十二烷基苄基氯化铵的含量为0.01-0.05wt％。

4.一种酸性清洗液，其包括：活性炭、金属离子络合剂和水，活性炭的含量为0.02-0.1wt％，金属离子络合剂的含量为0.2-4wt％，酸性清洗液的pH值为2-3。

5.根据权利要求4所述的酸性清洗液，其特征在于，所述金属离子络合剂为乙二胺四乙酸四钠和三聚磷酸钠；优选地，所述酸性清洗液包括：活性炭、乙二胺四乙酸四钠、三聚磷酸钠和水，优选地，活性炭的含量为0.02-0.1wt％，乙二胺四乙酸四钠的含量为0.1-2wt％，三聚磷酸钠的含量为0.1-2wt％；优选地，所述活性炭的粒径在400目以上。

6.一种超滤膜清洗方法，包括：

步骤S1、配制权利要求1-3中任一项所述的碱性清洗液和权利要求4或5所述的酸性清洗液；

步骤S2、使用碱性清洗液或酸性清洗液对超滤膜进行碱洗或酸洗；

步骤S3、气擦洗；

步骤S4、排出碱性清洗液或酸性清洗液，将超滤膜进行水冲洗；

步骤S5、使用酸性清洗液或碱性清洗液对超滤膜进行酸洗或碱洗，如果步骤S2为碱洗，则该步骤为酸洗，如果步骤S2为酸洗，则该步骤为碱洗；

步骤S6、二次水冲洗；

任选地，在步骤S3和步骤S4之间还包括步骤M：依次重复步骤S2的碱洗或酸洗和步骤S3的气擦洗1-5次；优选地，步骤S2为碱洗，步骤S4为酸洗。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，碱洗和酸洗的方式均各自包括循环清洗和/或浸泡清洗，优选地，在碱洗或酸洗过程中，先将碱性清洗液或酸性清洗液预热至产品水的温度，然后使用碱性清洗液或酸性清洗液对超滤膜进行碱洗或酸洗，优选产品水的温度在50℃以上。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在步骤S2和步骤S5中，定时监测碱性清洗液或酸性清洗液的pH值，如果碱性清洗液的pH值不在10.5-13的范围，则添加碱性pH调节剂调节至10.5-13的范围；如果酸性清洗液的pH值不在2-3的范围，则添加酸性pH调节剂调节至2-3的范围，优选地，每5-10min监测一次碱性清洗液或酸性清洗液的pH值。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤S4和步骤S6中，水冲洗采用产品水进行循环水冲洗，当水冲洗超滤膜后排出的液体的pH值与产品水pH值相同时，结束水冲洗，优选地，循环水冲洗时间为5-40min。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述超滤膜为由聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚醚砜、陶瓷和聚丙烯材料中的一种或多种制成的耐温型超滤膜，优选所述超滤膜采用中空纤维超滤膜组件。