CN111871217A - 一种pvdf超滤膜清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种PVDF超滤膜清洗方法,涉及热电厂锅炉补给水处理技术领域,方法具体为:首先通过洁净水和压缩空气混合清洗PVDF超滤膜表面疏松且易脱落污染物;再依次采用有机酸、无机碱、氧化性杀菌剂、氨水混合物和氟化物对PVDF超滤膜进行浸泡清洗;该组合方法能够对PVDF超滤膜附着的有机污染、无机污染物进行有效清洗,清洗效果好,不会对PVDF超滤膜造成损伤,工艺可靠,便于操作。
Description
技术领域
本发明涉及热电厂锅炉补给水处理技术领域,具体涉及一种PVDF超滤膜清洗方法。
背景技术
超滤膜由于其优越的分离性能目前已经在电厂水处理项目中广泛使用,普遍应用于反渗透膜(RO)的预处理,以及在化工、电子、生活饮用水、污水排放领域以及食品工业中大量使用。超滤膜在过滤过程中可采用错流过滤或者全流过滤,但是不管采取何种方式,随着时间的延长,都会出现膜污染、污堵现象。一般超滤膜污染可分为几个阶段,首先,超滤膜开始过滤时,大分子物质在溶剂中不断透过膜过滤层的过程中携带到并吸附在膜的表面,使得膜表面的溶质浓度高于主体溶液的浓度而形成浓差极化。其次,随着溶质分子不断在膜表面吸附累积,边界层的浓度逐渐增加,当其浓度达到饱和浓度时形成凝胶层,凝胶层形成后,如果操作压力再增加,则凝胶层厚度增加,所增加的压力与增厚的凝聚层阻力相互抵消,以致透水量不再增加。最后,小于膜孔径的溶质分子在压力作用下进入膜孔内形成污堵,由此造成的膜孔数量逐渐下降,当膜的分离特性严重被破坏时,必须经过清洗才能使其得到恢复。
超滤膜清洗目的是通过采用合适的清洗方法对被污染的膜进行清洗和再生,破坏吸附在膜表面的溶质,清除膜内部通孔内的污堵杂质,使膜尽可能恢复到原始通量值。膜清洗方法主要有物理清洗法和化学清洗法。物理清洗法包括水力清洗、气体脉冲清洗、气水混合清洗等,能够较好地去除膜表面的污堵杂质,但很难去除膜孔道内的污堵杂质。化学清洗法是通过使用化学药剂对膜及其污堵物浸泡处理,达到破坏污堵物分子结构,使其松动、分解、溶解并去除的效果,常用的化学清洗方法主要有酸洗、碱洗、氧化剂清洗。
双膜法是近年来在电厂锅炉补给水水处理项目中一项新技术,即将超滤膜(UF)作为预处理,去除大分子有机物、胶体、细菌等污染物,其产水再通过反渗透膜(RO)进一步去除小分子有机物、脱盐,反渗透(RO)产水再进一步处理后作为锅炉补给水。进入超滤膜的原水主要来自地表水、中水、海水等。对于地表水来说,主要杂质成分有钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、铁铝氧化物、全铁、不溶性固体、溶解性固体、悬浮物、溶硅、胶硅、有机物等。原水预处理过程无法全部去除主要杂质,并且使用聚铁或聚铝作为混凝剂进行预处理,经常会出现添加剂过量现象。这些物质最终都要进入超滤膜系统,将不可避免地对超滤膜造成不同类型的污堵,影响膜的透水量。
目前,对电厂双膜法水处理中PVDF超滤膜清洗方法主要有物理清洗方法及化学清洗方法,其中化学清洗方法有酸洗、碱洗、氧化剂清洗,可以将一般的污堵物清洗掉,但是很难将过量混凝剂、含硅胶体去除掉,长期积累,将造成超滤膜逐渐堵塞,使得透水量越来越小,使得膜系统的性能明显下降,甚至影响反渗透膜的产水需求。例如,例如,某电厂采用长江下游水作为水源,采用机加池+无阀滤池+超滤+反渗透+EDI处理工艺,单套超滤膜为60支,设计产水量为180m3/h,实际产水量为130m3/h,超滤膜出现跨膜压差持续升高现象,即使增加进水压力,也无法达到设计通量,采用常规的物理清洗与化学清洗都没有明显效果,跨膜压差下降后又在短时间内回到清洗前。经对其被污堵的超滤膜丝进行元素分析、化学实验分析结果表明,超滤膜内部通孔内存在大量的聚铝络合物以及有机硅等污染物,常规方法无法将此污堵物去除。
因此,急需提出一种更合适的清洗方法来解决此类问题,从而保证超滤膜的正常使用。
发明内容
本发明目的在于提供一种适用于电厂双膜法水处理过程中的PVDF超滤膜清洗方法,该方法能够实现对超滤膜一般污堵物和顽固性污堵物的清洗,如过量混凝剂、含硅胶体等,操作简单、清洗效果好、膜性能长期维持。
为达成上述目的,本发明提出如下技术方案:一种PVDF超滤膜清洗方法,适用于电厂双膜法水处理过程,包括如下步骤:
(1)采用洁净水与压缩空气对待清洗PVDF超滤膜进行清洗,获得表面洁净的第一PVDF超滤膜;
(2)采用有机酸溶液对第一PVDF超滤膜浸泡处理,并在浸泡结束前向有机酸溶液中通入压缩空气对浸泡中的第一PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液后获得第二PVDF超滤膜;
(3)采用无机碱溶液对第二PVDF超滤膜浸泡处理,并在浸泡结束前向无机碱溶液中通入压缩空气对浸泡中的第二PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液后获得第三PVDF超滤膜;
(4)采用氧化性杀菌剂溶液对第三PVDF超滤膜浸泡处理,在浸泡结束前向氧化性杀菌剂溶液中通入压缩空气对浸泡中的第三PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液后获得第四PVDF超滤膜;
(5)采用有机酸与氨水混合溶液对第四PVDF超滤膜浸泡处理,在浸泡结束前向有机酸与氨水混合溶液中通入压缩空气对浸泡中的第四PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液后获得第五PVDF超滤膜;
(6)采用氟化物溶液对第五PVDF超滤膜浸泡处理,在浸泡结束前向氟化物溶液中通入压缩空气对浸泡中的第五PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液后获得第六PVDF超滤膜,第六PVDF超滤膜为清洗完毕的PVDF超滤膜。
进一步的,定义步骤(2)至步骤(6)任一步中参与浸泡处理前的溶液为第一溶液,浸泡处理后的溶液为第二溶液;
采用第一溶液置换第二溶液的方式,保持第二溶液的浓度或pH在限定阈值范围内;
其中,步骤(2)中第二溶液浓度的限定阈值范围为0.5%-5%,步骤(3)中第二溶液pH的限定阈值范围为9-13,步骤(4)中第二溶液浓度的限定阈值范围为500ppm-5000ppm,步骤(5)中第二溶液pH的限定阈值范围为2-5,步骤(6)中第二溶液pH的限定阈值范围为2-5。
进一步的,所述步骤(1)中采用洁净水及压缩空气对待清洗PVDF超滤膜清洗的具体操作为:首先,采用流量为2m3/h-4m3/h、温度为20℃~30℃的洁净水和压力为0.08MPa-0.1MPa的压缩空气对待清洗PVDF超滤膜进行正向清洗,其中,压缩空气通入时间为30s-60s;其次,采用流量为4m3/h-6m3/h、温度为20℃~30℃的洁净水和压力为0.08MPa-0.1MPa的压缩空气对待清洗PVDF超滤膜进行分段式反向清洗。
进一步的,所述步骤(2)中采用浓度为0.5%-5%的有机酸溶液在溶液温度为18℃~35℃条件下,对第一PVDF超滤膜浸泡处理4h-12h;其中,有机酸为柠檬酸、草酸、醋酸、酒石酸中的一种或多种。
进一步的,所述步骤(3)采用pH值为9-13的无机碱溶液在溶液温度为18℃~30℃条件下,对第二PVDF超滤膜浸泡处理4h-8h;其中,无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种。
进一步的,所述步骤(4)中采用浓度为500ppm-5000ppm的氧化性杀菌剂溶液在溶液温度为18℃~30℃条件下,对第三PVDF超滤膜浸泡处理4h-8h;其中,氧化性杀菌剂为双氧水、次氯酸钠、二氧化氯、过氧醋酸中的一种或多种。
进一步的,所述步骤(5)中采用pH值为2-4的有机酸与氨水的均匀混合溶液在溶液温度为18℃~30℃条件下,对第四PVDF超滤膜浸泡处理4h-8h;其中,有机酸为草酸、柠檬酸、乙酸、酒石酸中的一种或多种。
进一步的,所述步骤(6)中,采用pH值为2-4的氟化物溶液在溶液温度为18℃~30℃条件下,对第五PVDF超滤膜浸泡处理4h-8h;其中,氟化物为氢氟酸、氟化氢铵、氟化氢钾、氟化钠中的一种或多种。
进一步的,所述步骤(2)至步骤(6)中压缩空气的冲洗压力为0.08MPa-0.1MPa,冲洗时间为30s-60s。
由以上技术方案可知,本发明的技术方案提供的PVDF超滤膜清洗方法,获得了如下有益效果:
本发明公开的PVDF超滤膜清洗方法在具体操作时,采用物理清洗与化学清洗相结合的方式进行清洗,即先通过洁净水与压缩空气去除PVDF超滤膜表面附着的疏松且易脱落污染物,再依次通过酸、碱、杀菌剂、氨水混合物和氟化物溶液对PVDF超滤膜进行浸泡清洗,去除膜内部深层次以及顽固性污堵物的针对性清洗;本发明对造成PVDF超滤膜污堵的钙盐、镁盐、铁盐、铝盐、络合物、无机硅等无机物,胶体、悬浮物等有机物,以及细菌、病毒等进行有效清洗,清洗效果好,操作简单,解决了超滤膜一般污堵以及顽固性污堵等综合问题。另外,需要说明的是,本发明所采用的化学试剂的浓度较低,不会对PVDF超滤膜以及其改性物质造成损伤或损失,但是可以从根本上解决问题,超滤膜可恢复到初始通量的98%,维持正常运行周期,显著可以降低清洗频率。
应当理解,前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见,或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见,在每个图中,并非每个组成部分均被标记。现在,将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例,其中:
图1为本发明PVDF超滤膜清洗方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件,并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
基于现有技术中采用化学方法清除PVDF超滤膜时,虽然能去除大部分污染物,但对于顽固性污堵物如过量混凝剂、含硅胶体等清洗效果较差,通量恢复低,再循环使用周期短,清洗频率高;本发明旨在提出一种PVDF超滤膜清洗方法,有效针对清洗PVDF超滤膜附着的顽固性污堵物,PVDF超滤膜通量恢复率大大提高,再循环使用时显著降低清洗频率。
下面结合附图和实施例,对本发明适用于电厂双膜法水处理过程的PVDF超滤膜清洗方法作进一步具体介绍。
结合图1所示,一种PVDF超滤膜清洗方法,先采用物理方法清洗PVDF超滤膜表面疏松易脱落污染物,在依次采用有机酸、无机碱、氧化性杀菌剂、氨水混合物和氟化物浸泡超滤膜,去除超滤膜上附着的难清除的有机/无机污染物。具体包括如下步骤:(1)采用洁净水与压缩空气对待清洗PVDF超滤膜进行清洗,获得表面洁净的第一PVDF超滤膜;(2)采用有机酸溶液对第一PVDF超滤膜浸泡处理,并在浸泡结束前向有机酸溶液中通入压缩空气对浸泡中的第一PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液并清洗后获得第二PVDF超滤膜;(3)采用无机碱溶液对第二PVDF超滤膜浸泡处理,并在浸泡结束前向无机碱溶液中通入压缩空气对浸泡中的第二PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液并清洗后获得第三PVDF超滤膜;(4)采用氧化性杀菌剂溶液对第三PVDF超滤膜浸泡处理,在浸泡结束前向氧化性杀菌剂溶液中通入压缩空气对浸泡中的第三PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液并清洗后获得第四PVDF超滤膜;(5)采用有机酸与氨水混合溶液对第四PVDF超滤膜浸泡处理,在浸泡结束前向有机酸与氨水混合溶液中通入压缩空气对浸泡中的第四PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液并清洗后获得第五PVDF超滤膜;(6)采用氟化物溶液对第五PVDF超滤膜浸泡处理,在浸泡结束前向氟化物溶液中通入压缩空气对浸泡中的第五PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液并清洗后获得第六PVDF超滤膜,第六PVDF超滤膜为清洗完毕的PVDF超滤膜。
例如,在步骤(2)至步骤(6)中,采用浓度为0.5%-5%的有机酸溶液在溶液温度18℃~35℃条件下,对第一PVDF超滤膜浸泡处理4h-12h;采用pH值为9-13的无机碱溶液在溶液温度为18℃~30℃条件下,对第二PVDF超滤膜浸泡处理4h-8h;采用浓度为500ppm-5000ppm的氧化性杀菌剂溶液在溶液温度为18℃~30℃条件下,对第三PVDF超滤膜浸泡处理4h-8h;采用pH值为2-4的有机酸与氨水的均匀混合溶液在溶液温度为18℃~30℃条件下,对第四PVDF超滤膜浸泡处理4h-8h;采用pH值为2-4的氟化物溶液在溶液温度为18℃~30℃条件下,对第五PVDF超滤膜浸泡处理4h-8h。并且,为确保通入浸泡溶液的压缩空气的压力足够将经浸泡脱出的污染物彻底从PVDF超滤膜表面洗脱,在步骤(2)至步骤(6)中压缩空气的冲洗压力选择0.08MPa-0.1MPa,冲洗时间选择30s-60s。因为,压缩空气压力小,无法将污染物洗脱,压力过大会造成PVDF超滤膜在压力下破损,造成不可逆破坏。
另外,从上述选择的浸泡溶液的浓度可知,本发明所采用的化学试剂浓度的较低,因此不会对PVDF超滤膜以及其改性物质造成损伤或损失,但是随着浸泡过程化学试剂发生反应,浸泡溶液中化学试剂的浓度逐渐降低,对污染物的浸泡作用逐渐减少。为了避免上述情况,本发明采用溶液置换的方式始终确保浸泡溶液中化学试剂的溶度保持在需要的范围;即,定义步骤(2)至步骤(6)任一步中参与浸泡处理前的溶液为第一溶液,浸泡处理后的溶液为第二溶液;采用第一溶液置换第二溶液的方式,保持第二溶液的浓度或pH在限定阈值范围内;其中,步骤(2)中第二溶液浓度的限定阈值范围为0.5%-5%,步骤(3)中第二溶液pH的限定阈值范围为9-13,步骤(4)中第二溶液浓度的限定阈值范围为500ppm-5000ppm,步骤(5)中第二溶液pH的限定阈值范围为2-5,步骤(6)中第二溶液pH的限定阈值范围为2-5。
其中,对步骤(1)采用洁净水及压缩空气对待清洗PVDF超滤膜清洗的具体操作为:首先,采用流量为2m3/h-4m3/h、温度为20℃~30℃的洁净水和压力为0.08MPa-0.1MPa的压缩空气对待清洗PVDF超滤膜进行正向清洗,其中,压缩空气通入时间为30s-60s;其次,采用流量为4m3/h-6m3/h、温度为20℃~30℃的洁净水和压力为0.08MPa-0.1MPa的压缩空气对待清洗PVDF超滤膜进行分段式反向清洗,分段式清洗主要应用于PVDF超滤膜过长时,通过控制PVDF超滤膜组件上的控制阀实现依次清洗PVDF超滤膜上部分和下部分。
实施例1
(1)在压力泵作用下,从待清洗PVDF超滤膜组件底部向内注入反渗透产水,水温为24℃,流量为3.5m3/h,同时,从PVDF超滤膜组件底部向内部通入0.08MPa压缩空气,时间为30s,净水对PVDF超滤膜外表面进行剪切冲洗,清洗掉大部分附着污堵物;再从PVDF超滤膜组件上部向内腔反向注入反渗透产水,水温为24℃,流量为6m3/h,同时,从PVDF超滤膜组件底部通入0.08MPa压缩空气,先开启上部排放阀,关闭下部排放阀,对PVDF超滤膜组件中PVDF超滤膜上部分进行反向冲洗,时间为40s;再开启下部排放阀,关闭上部排放阀,对PVDF超滤膜组件中PVDF超滤膜下部分进行反向冲洗,时间为40s,采用分段清洗法,进一步去除超滤膜表面疏松且易脱落污堵物以及一部分通孔内的污堵物。
(2)在药洗箱中配制食品级柠檬酸溶液,搅拌均匀,浓度控制为0.5%,溶液温度为25℃,在化学清洗泵作用下、将柠檬酸溶液PVDF超滤膜组件底部注入PVDF超滤膜组件内,开启上部排放阀,对PVDF超滤膜进行循环浸泡处理,时间为4h,并在浸泡过程中每隔2h通入0.08MPa压缩空气30s,以提高浸泡效果,最后排放掉浸泡溶液,并用反渗透产水对超滤膜进行冲洗。
(3)在药洗箱中配制工业级氢氧化钠溶液,搅拌均匀,pH值控制为12,溶液温度为20℃,在化学清洗泵作用下、将氢氧化钠溶液从膜壳底部注入PVDF超滤膜组件内,开启上部排放阀,对PVDF超滤膜进行循环浸泡处理,时间为6h,并在浸泡过程中每隔2h通入0.08MPa压缩空气30ss,以提高浸泡效果,最后排放掉浸泡溶液,并用反渗透产水对超滤膜进行冲洗。
(4)在药洗箱中配制次氯酸钠溶液,搅拌均匀,有效氯浓度控制为2000ppm,溶液温度为20℃,在化学清洗泵作用下、将次氯酸钠溶液从PVDF超滤膜组件底部注入膜壳内,开启上部排放阀,对PVDF超滤膜进行循环浸泡处理,时间为8h,并在浸泡过程中每隔2h通入0.08MPa压缩空气30s,以提高浸泡效果,最后排放掉浸泡溶液,并用反渗透产水对超滤膜进行冲洗。
(5)在药洗箱中配制乙酸与氨水混合溶液,搅拌均匀,乙酸浓度控制为1%,再加入氨水,混合溶液pH值控制为2.5,溶液温度为25℃,在化学清洗泵作用下将乙酸与氨水混合溶液从PVDF超滤膜组件底部注入膜壳内,开启上部排放阀,对PVDF超滤膜进行循环浸泡处理,时间为4h,并在浸泡过程中每隔2h通入0.08MPa压缩空气45s,以提高浸泡效果,最后排放掉浸泡溶液,并用反渗透产水对超滤膜进行冲洗。
(6)在药洗箱中配制氟化氢铵溶液,搅拌均匀,pH值控制为3,溶液温度为25℃,在化学清洗泵作用下将氟化氢铵溶液从PVDF超滤膜组件底部注入膜壳内,开启上部排放阀,对PVDF超滤膜进行循环浸泡处理,时间为8h,并在浸泡过程中每隔2h通入0.08MPa压缩空气30s,以提高浸泡效果,最后排放掉浸泡溶液,并用反渗透产水对超滤膜进行冲洗。
上述步骤(1)中的待清洗PVDF超滤膜组件为背景部分示例的产线超滤膜,超滤膜内部通孔内存在大量的聚铝络合物以及有机硅。经实施例的清洗步骤,清洗后的PVDF超滤膜投入生产,单套膜组件的实际产水量达到178m3/h,恢复至设计产水量的98.8%,可以满足正常使用,并且能持续运行3-6个月,然后需再次采用本方法进行清洗,这是由于原水水体中含有污堵物的波动性所导致。
表1为实施例1-6中清洗PVDF超滤膜的浸泡条件
实施例2至实施例6与实施例1的清洗过程完全相同,区别在于步骤(2)至步骤(6)浸泡溶液的选择和浓度不同,以及浸泡时间的不同,实施例1至实施例6的浸泡液条件如表1所示。
将实施例2至实施例6获得的清洗后的PVDF超滤膜分别投入生产,均可以满足正常使用,单套膜组件的实际产水量和恢复至设计产水量的数据如表2所示,实施例1为综合各实施例获得的较佳的反应条件,各实施例对PVDF超滤膜的清洗效果不同,主要是由于顽固性污堵污染物与各化学试剂的反应效果不同所导致的。
表2为实施例1-6清洗获得的PVDF超滤膜性能数据
实施例序号 | 实际产水量(m<sup>3</sup>/h) | 产水量恢复率 |
实施例1 | 178 | 98.8% |
实施例2 | 172 | 95.5% |
实施例3 | 161 | 89.4% |
实施例4 | 154 | 85.5% |
实施例5 | 145 | 80.5% |
实施例6 | 164 | 91.1% |
另外,由于本发明选用的浸泡溶液中化学试剂溶度低,以期在较小的化学试剂消耗下,能获得较佳的清洗效果,本发明的实施例通过在浸泡溶液反应至一般浸泡时长时置换浸泡溶液为浸泡前的浸泡溶液的方式,确保浸泡溶液的浓度不低于限定阈值;对于污染较为严重的PVDF超滤膜可通过多次置换浸泡溶液的方式来达到确保化学试剂浓度稳定的目的;相较于实时循环新鲜浸泡溶液的方式,显著降低化学试剂的消耗;相较于不更换浸泡溶液的方式,清洗效率大大提高。
本发明公开的适用于电厂双膜法水处理过程的PVDF超滤膜清洗方法,也适用于海水淡化、生活污水、工业废水处理领域超滤膜清洗,先通过物理清洗法去除PVDF超滤膜表面附着的污堵物,再通过化学清洗法逐步去除堵塞在膜通孔内的污堵物,以及通过化学清洗和物理清洗组合法最终将污堵物全部去除掉。本发明对于PVDF超滤膜使用过程中沉积的过量混凝剂、含硅胶体具有显著的清除效果,并能够长期采用。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (10)
1.一种PVDF超滤膜清洗方法,适用于电厂双膜法水处理过程,其特征在于,包括如下步骤:
(1)采用洁净水与压缩空气对待清洗PVDF超滤膜进行清洗,获得表面洁净的第一PVDF超滤膜;
(2)采用有机酸溶液对第一PVDF超滤膜浸泡处理,并在浸泡结束前向有机酸溶液中通入压缩空气对浸泡中的第一PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液并清洗后获得第二PVDF超滤膜;
(3)采用无机碱溶液对第二PVDF超滤膜浸泡处理,并在浸泡结束前向无机碱溶液中通入压缩空气对浸泡中的第二PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液并清洗后获得第三PVDF超滤膜;
(4)采用氧化性杀菌剂溶液对第三PVDF超滤膜浸泡处理,在浸泡结束前向氧化性杀菌剂溶液中通入压缩空气对浸泡中的第三PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液并清洗后获得第四PVDF超滤膜;
(5)采用有机酸与氨水混合溶液对第四PVDF超滤膜浸泡处理,在浸泡结束前向有机酸与氨水混合溶液中通入压缩空气对浸泡中的第四PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液并清洗后获得第五PVDF超滤膜;
(6)采用氟化物溶液对第五PVDF超滤膜浸泡处理,在浸泡结束前向氟化物溶液中通入压缩空气对浸泡中的第五PVDF超滤膜进行冲洗,排放浸泡液并清洗后获得第六PVDF超滤膜,第六PVDF超滤膜为清洗完毕的PVDF超滤膜。
2.根据权利要求1所述的PVDF超滤膜清洗方法,其特征在于,定义步骤(2)至步骤(6)任一步中参与浸泡处理前的溶液为第一溶液,浸泡处理后的溶液为第二溶液;
采用第一溶液置换第二溶液的方式,保持第二溶液的浓度或pH在限定阈值范围内;
其中,步骤(2)中第二溶液浓度的限定阈值范围为0.5%-5%,步骤(3)中第二溶液pH的限定阈值范围为9-13,步骤(4)中第二溶液浓度的限定阈值范围为500ppm-5000ppm,步骤(5)中第二溶液pH的限定阈值范围为2-5,步骤(6)中第二溶液pH的限定阈值范围为2-5。
3.根据权利要求1所述的PVDF超滤膜清洗方法,其特征在于,所述步骤(1)中采用洁净水及压缩空气对待清洗PVDF超滤膜清洗的具体操作为:
首先,采用流量为2m3/h-4m3/h、温度为20℃~30℃的洁净水和压力为0.08MPa-0.1MPa的压缩空气对待清洗PVDF超滤膜进行正向清洗,其中,压缩空气通入时间为30s-60s;
其次,采用流量为4m3/h-6m3/h、温度为20℃~30℃的洁净水和压力为0.08MPa-0.1MPa的压缩空气对待清洗PVDF超滤膜进行分段式反向清洗。
4.根据权利要求1所述的PVDF超滤膜清洗方法,其特征在于,所述步骤(2)中采用浓度为0.5%-5%的有机酸溶液在溶液温度为18℃~35℃条件下,对第一PVDF超滤膜浸泡处理4h-12h;其中,有机酸为柠檬酸、草酸、醋酸、酒石酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的PVDF超滤膜清洗方法,其特征在于,所述步骤(3)采用pH值为9-13的无机碱溶液在溶液温度为18℃~30℃条件下,对第二PVDF超滤膜浸泡处理4h-8h;其中,无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的PVDF超滤膜清洗方法,其特征在于,所述步骤(4)中采用浓度为500ppm-5000ppm的氧化性杀菌剂溶液在溶液温度为18℃~30℃条件下,对第三PVDF超滤膜浸泡处理4h-8h;其中,氧化性杀菌剂为双氧水、次氯酸钠、二氧化氯、过氧醋酸中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的PVDF超滤膜清洗方法,其特征在于,所述步骤(5)中采用pH值为2-5的有机酸与氨水混合溶液在溶液温度为18℃~30℃条件下,对第四PVDF超滤膜浸泡处理4h-8h;其中,有机酸为草酸、柠檬酸、乙酸、酒石酸中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的PVDF超滤膜清洗方法,其特征在于,所述步骤(6)中,采用pH值为2-5的氟化物溶液在溶液温度为18℃~30℃条件下,对第五PVDF超滤膜浸泡处理4h-8h;其中,氟化物为氢氟酸、氟化氢铵、氟化氢钾、氟化钠中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的PVDF超滤膜清洗方法,其特征在于,所述步骤(2)至步骤(6)中压缩空气的冲洗压力为0.08MPa-0.1MPa,冲洗时间为30s-60s。
10.根据权利要求6所述的PVDF超滤膜清洗方法,其特征在于,所述有机酸与氨水混合溶液为均匀混合溶液。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115178100A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-10-14 | 星达(泰州)膜科技有限公司 | 一种pvdf超滤膜清洗方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101259379A (zh) * | 2007-12-13 | 2008-09-10 | 上海交通大学 | 用于中空纤维气液膜接触器的清洗方法 |
CN101760353A (zh) * | 2009-11-17 | 2010-06-30 | 上海丰信环保科技有限公司 | 一种清洗膜系统含硅、铁、钙镁污垢的复合清洗剂 |
US20110056522A1 (en) * | 2009-06-11 | 2011-03-10 | Peter Zauner | Method of cleaning membranes |
CN102405093A (zh) * | 2009-04-20 | 2012-04-04 | 可隆工业株式会社 | 过滤膜的清洗方法 |
CN103055704A (zh) * | 2013-01-07 | 2013-04-24 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种中水回用中浸没式超滤膜性能再生方法 |
CN106110895A (zh) * | 2016-08-08 | 2016-11-16 | 同济大学 | 膜法聚驱采油废水处理中超滤膜清洗方法 |
CN206980482U (zh) * | 2017-06-30 | 2018-02-09 | 河南新投环保科技股份有限公司 | 一种平板膜擦洗装置 |
CN109019773A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-12-18 | 上海洗霸科技股份有限公司 | 用于反渗透膜结硅垢的清洗工艺 |
CN111217425A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-02 | 鲁泰纺织股份有限公司 | 一种浸没式超滤膜的清洗方法 |
-
2020
- 2020-06-19 CN CN202010568252.XA patent/CN111871217A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101259379A (zh) * | 2007-12-13 | 2008-09-10 | 上海交通大学 | 用于中空纤维气液膜接触器的清洗方法 |
CN102405093A (zh) * | 2009-04-20 | 2012-04-04 | 可隆工业株式会社 | 过滤膜的清洗方法 |
US20110056522A1 (en) * | 2009-06-11 | 2011-03-10 | Peter Zauner | Method of cleaning membranes |
CN101760353A (zh) * | 2009-11-17 | 2010-06-30 | 上海丰信环保科技有限公司 | 一种清洗膜系统含硅、铁、钙镁污垢的复合清洗剂 |
CN103055704A (zh) * | 2013-01-07 | 2013-04-24 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种中水回用中浸没式超滤膜性能再生方法 |
CN106110895A (zh) * | 2016-08-08 | 2016-11-16 | 同济大学 | 膜法聚驱采油废水处理中超滤膜清洗方法 |
CN206980482U (zh) * | 2017-06-30 | 2018-02-09 | 河南新投环保科技股份有限公司 | 一种平板膜擦洗装置 |
CN109019773A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-12-18 | 上海洗霸科技股份有限公司 | 用于反渗透膜结硅垢的清洗工艺 |
CN111217425A (zh) * | 2020-01-22 | 2020-06-02 | 鲁泰纺织股份有限公司 | 一种浸没式超滤膜的清洗方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
张葆宗: "《反渗透水处理应用技术》", 31 March 2014, 北京:中国电力出版社 * |
时钧: "《膜技术手册》", 31 January 2001, 北京:化学工业出版社 * |
班福忱: "《生活垃圾焚烧厂渗滤液处理实例教程》", 31 March 2017, 天津市:天津科学技术出版社 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115178100A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-10-14 | 星达(泰州)膜科技有限公司 | 一种pvdf超滤膜清洗方法 |
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