CN113648839A - 一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法 - Google Patents

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Abstract

一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法，包括以下步骤：(1)采用清水反冲洗平板陶瓷膜；(2)采用超声波发生器对平板陶瓷膜进行超声波清洗；(3)采用表面活性剂与乳化剂的混合溶液清洗平板陶瓷膜后，膜池排空；(4)采用清水反冲洗平板陶瓷膜；(5)采用氧化剂清洗平板陶瓷膜至液位没过陶瓷膜组件后，浸泡，浸泡期间同步开启超声波发生器，浸泡后膜池排空；(6)采用清水反冲洗平板陶瓷膜。本方法可延长平板陶瓷膜的使用寿命和稳定运行周期，保持较高的膜通量，提高平板陶瓷膜的产水率，对于促进平板陶瓷膜在高浊度含油废水处理中的广泛应用具有重要意义。

Description

一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法
技术领域
本发明属于水处理领域，具体涉及一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法。
背景技术
矿井疏干水和含煤废水都是典型的高浊度废水，且都具有较大处理后回用价值。火电厂含煤废水水质水量均不稳定，具有浊度大、色度高的特点，且因废水产生于煤场、输煤栈桥等机械设备集中的区域，因此含煤废水也多具有含油的特点。采煤外排矿井水或疏干水二者均含有大量悬浮物，疏干水中含有油脂，矿井水中还含有废机油、乳化油等有机物污染物。近年来，随着膜技术的发展和推广，陶瓷膜微滤技术在处理高浊度、含油废水方面的研究和应用越来越广泛。
平板式陶瓷膜具有过滤面积大、化学稳定性好、耐酸碱、耐高温、抗微生物能力强、分离精度高、机械强度大等特点，具有亲水的性质，在含煤废水和疏干水等水处理系统中应用较多。尽管平板陶瓷膜具有亲水特性，能够在一定程度上缓解因油滴在膜孔处聚集而导致膜污堵的问题，但在实际工程应用中陶瓷膜被油污堵问题仍较为常见，分析原因是由于恢复性清洗不彻底导致有机污染物累积、膜通量恢复率下降，进而造成陶瓷膜装置污堵频率高、清洗频繁等问题。平板陶瓷膜的恢复性清洗大多采用化学药剂清洗结合水反洗的方式，该方式在清洗强度设计、化学药剂的选择及配比等方面针对性不强，清洗效果不佳，膜通量恢复率低且药剂使用量过大。因此，寻求一种适用于处理高浊度含油废水的平板陶瓷膜的高效清洗方法十分必要。
平板陶瓷膜常用恢复性清洗多采用水反洗结合化学药剂清洗的方式。水反洗法不会引入新的杂质，步骤也相对简单，但对粘附性强的污染物清洗效果不明显；化学清洗法则是引入能够溶解污物并且不会损伤膜表面的化学物质来处理膜污染，膜通量恢复率高，但对污染物类别鉴定、药剂选型配比要求高。
发明内容
针对处理高浊度含油废水的平板陶瓷膜装置，为有效缓解常规恢复性清洗不彻底的问题，本发明目的是提供一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法，通过筛选药剂、改进配比与优化清洗步骤，同时引入变频调节的超声波清洗方式，从而在保证清洗效果前提下，降低药剂消耗量、减少清洗用水量，解决了平板陶瓷膜在处理高浊度含油废水过程中膜污堵频繁、恢复性清洗效果不佳等问题，既保证了清洗效果，同时能够节省药剂和清洗用水量。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法，包括以下步骤：
(1)采用清水反冲洗平板陶瓷膜；
(2)采用超声波发生器对平板陶瓷膜进行超声波清洗；
(3)采用表面活性剂与乳化剂的混合溶液清洗平板陶瓷膜后，膜池排空；
(4)采用清水反冲洗平板陶瓷膜；
(5)采用氧化剂清洗平板陶瓷膜至液位没过陶瓷膜组件后浸泡，浸泡期间开启超声波发生器，浸泡后膜池排空；
(6)采用清水反冲洗平板陶瓷膜。
进一步的，步骤(1)、(4)、(6)中，清水的反洗通量为90-100L/(m2·h)。
进一步的，步骤(2)中，超声波发生器设定参数为工作频率27kHz，功率为2.25W/cm2，超声波清洗时间为3-5min。
进一步的，步骤(3)中，表面活性剂为十二烷基磺酸钠，乳化剂为OP-10。
进一步的，表面活性剂与乳化剂的混合溶液中OP-10质量浓度分数为0.5％-1％，十二烷基磺酸钠的质量浓度分数为1％-1.5％。
进一步的，步骤(3)中，表面活性剂与乳化剂的混合溶液的加药反洗通量为50-65L/(m2·h)，加药反冲洗时间为5-10min。
进一步的，步骤(5)中，氧化剂为质量浓度为1-1.5％的硝酸。
进一步的，步骤(5)中，氧化剂的加药反洗通量为50-65L/(m2·h)。
进一步的，步骤(5)中，超声波发生器工作频率为20kHz，功率2.25W/cm2，工作/间歇周期：5min/5min。
进一步的，步骤(5)中，浸泡时温度为35-40℃，时间为60-70min。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明将超声波清洗和化学清洗方法有机结合，发挥协同作用，清洗效率高，能显著提高膜通量恢复率至98％，并且保持较高的膜通量。本发明根据平板陶瓷膜处理高浊度含油废水时的污染特点，合理设计化学药剂清洗步序，以实现在确保清洗效果的前提下，清洗药剂选择针对性强、药剂消耗量少。本发明适用于清洗在处理各类高浊度含油废水过程中被污染的陶瓷膜，清洗效果彻底，适用于工业化应用。
具体实施方式
下面对一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法作进一步详细描述。
本发明的处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法包括超声波清洗和高效化学药剂清洗。
本发明中的高浊度含油废水为SS浓度≥1000mg/L且水中含有部分油脂、废机油和乳化油等污染物。平板陶瓷膜在处理高浊度含油废水的过程中，油类物质的粘性较大，和胶体、细菌等相互作用造成膜污染，膜面污染由污垢层及其上方的凝胶层形成具有串联阻力的三层结构。
具体的，本发明使用的清洗剂包括乳化剂OP-10、表面活性剂十二烷基磺酸钠、氧化剂硝酸。
具体的，本发明包括6个清洗步骤：
(1)清水以90-100L/(m2·h)的水反洗通量清洗处理高浊度含油废水平板陶瓷膜2-5min；
(2)开启超声波发生器进行超声波清洗3min；超声波发生器设定参数为工作频率27kHz，功率为2.25W/cm2。
(3)表面活性剂十二烷基磺酸钠与乳化剂OP-10混合溶液以50-65L/(m2·h)的加药反洗通量清洗5-10min后，膜池排空；其中，表面活性剂十二烷基磺酸钠与乳化剂OP-10混合溶液中水为溶剂，十二烷基磺酸钠与乳化剂OP-10为溶质，OP-10质量浓度分数为0.5％-1％，十二烷基磺酸钠质量浓度分数为1％-1.5％。
(4)清水以90-100L/(m2·h)的水反洗通量清洗2-5min；
(5)质量浓度为1-1.5％的HNO3溶液以50-65L/(m2·h)的加药反洗通量清洗至液位没过高浊度含油废水平板陶瓷膜组件后，在35-40℃下浸泡60min，浸泡期间同步开启超声波发生器，超声波发生器工作频率为20kHz，功率2.25W/cm2，工作/间歇周期：5min/5min；浸泡后膜池排空；
(6)清水以90-100L/(m2·h)的水反洗通量清洗2-5min。
具体的，本发明步骤(1)的目的是主要去除膜表面吸附不牢固的颗粒物和杂质；步骤(2)的目的是通过低频超声波辐射的空化作用去除相对松散的滤饼层；油类物质的粘性较大，更易粘附在膜片表面和膜孔内，步骤(3)的目的是通过表面活性剂将膜表面和膜孔内较大的油粒细化，变成较小的油粒，容易被水冲刷带走，从而达到初步清洗的目的；步骤(4)通过清水冲洗膜内残留化学药剂和表面松散的污染物；步骤(5)通过HNO3与脂类发生水解反应，生成易溶于水的醇类和有机酸类，从而达到清洗目的；步骤(6)是通过清水冲洗膜内残留化学药剂和残余污染物。
具体的，超声波发生器功率为2.25W/cm2，工作频率在20kHz～27kHz之间，该频率与平板陶瓷膜的固有频率一致，发生共振效应使平板陶瓷膜的振动加强，且不会损坏平板陶瓷膜。
具体的，步骤(5)中硝酸溶液浸泡的温度为35-40℃。
具体的，反洗及化学清洗配药用水均采用系统产水。
实施例1
(1)清水以90L/(m2·h)的水反洗通量清洗处理高浊度含油废水平板陶瓷膜2min；
(2)开启超声波发生器进行超声波清洗5min；超声波发生器设定参数为工作频率27kHz，功率为2.25W/cm2。
(3)表面活性剂十二烷基磺酸钠与乳化剂OP-10混合溶液以65L/(m2·h)的加药反洗通量清洗7min后，膜池排空；其中，表面活性剂十二烷基磺酸钠与乳化剂OP-10混合溶液中水为溶剂，十二烷基磺酸钠与乳化剂OP-10为溶质，OP-10质量浓度分数为1％，十二烷基磺酸钠质量浓度分数为1.5％。
(4)清水以90L/(m2·h)的水反洗通量清洗2min；
(5)质量浓度为1.2％的HNO3溶液以65L/(m2·h)的加药反洗通量清洗至液位没过高浊度含油废水平板陶瓷膜组件后，在37℃下浸泡60min，浸泡期间同步开启超声波发生器，超声波发生器工作频率为20kHz，功率2.25W/cm2，工作/间歇周期：5min/5min；浸泡后膜池排空；
(6)清水以95L/(m2·h)的水反洗通量清洗3min。
实施例2
(1)清水以95L/(m2·h)的水反洗通量清洗处理高浊度含油废水平板陶瓷膜2min；
(2)开启超声波发生器进行超声波清洗4min；超声波发生器设定参数为工作频率27kHz，功率为2.25W/cm2。
(3)表面活性剂十二烷基磺酸钠与乳化剂OP-10混合溶液以50L/(m2·h)的加药反洗通量清洗10min后，膜池排空；其中，表面活性剂十二烷基磺酸钠与乳化剂OP-10混合溶液中水为溶剂，十二烷基磺酸钠与乳化剂OP-10为溶质，OP-10质量浓度分数为0.5％，十二烷基磺酸钠质量浓度分数为1％。
(4)清水以100L/(m2·h)的水反洗通量清洗5min；
(5)质量浓度为1.5％的HNO3溶液以50L/(m2·h)的加药反洗通量清洗至液位没过高浊度含油废水平板陶瓷膜组件后，在40℃下浸泡70min，浸泡期间同步开启超声波发生器，超声波发生器工作频率为20kHz，功率2.25W/cm2，工作/间歇周期：5min/5min；浸泡后膜池排空；
(6)清水以90L/(m2·h)的水反洗通量清洗5min。
实施例3
(1)清水以100L/(m2·h)的水反洗通量清洗处理高浊度含油废水平板陶瓷膜2min；
(2)开启超声波发生器进行超声波清洗3min；超声波发生器设定参数为工作频率27kHz，功率为2.25W/cm2。
(3)表面活性剂十二烷基磺酸钠与乳化剂OP-10混合溶液以60L/(m2·h)的加药反洗通量清洗5min后，膜池排空；其中，表面活性剂十二烷基磺酸钠与乳化剂OP-10混合溶液中水为溶剂，十二烷基磺酸钠与乳化剂OP-10为溶质，OP-10质量浓度分数为0.7％，十二烷基磺酸钠质量浓度分数为1.2％。
(4)清水以95L/(m2·h)的水反洗通量清洗4min；
(5)质量浓度为1％的HNO3溶液以55L/(m2·h)的加药反洗通量清洗至液位没过高浊度含油废水平板陶瓷膜组件后，在35℃下浸泡65min，浸泡期间同步开启超声波发生器，超声波发生器工作频率为20kHz，功率2.25W/cm2，工作/间歇周期：5min/5min；浸泡后膜池排空；
(6)清水以100L/(m2·h)的水反洗通量清洗2min。
本发明具有如下特点：
本方法针对处理高浊含油废水的平板陶瓷膜装置，可有效缓解常规恢复性清洗不彻底的问题，延长平板陶瓷膜的使用寿命和稳定运行周期，并且保持较高的膜通量。
本清洗方法采用浸泡和反冲洗循环的方式来清洗平板陶瓷膜，通过筛选药剂、改进配比与优化清洗步骤，同时引入变频调节的超声波清洗，从而在提高清洗效率的前提下，降低药剂消耗量、减少清洗用水量。

Claims (10)

1.一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采用清水反冲洗平板陶瓷膜；
(2)采用超声波发生器对平板陶瓷膜进行超声波清洗；
(3)采用表面活性剂与乳化剂的混合溶液清洗平板陶瓷膜后，膜池排空；
(4)采用清水反冲洗平板陶瓷膜；
(5)采用氧化剂清洗平板陶瓷膜至液位没过陶瓷膜组件后浸泡，浸泡期间开启超声波发生器，浸泡后膜池排空；
(6)采用清水反冲洗平板陶瓷膜。
2.根据权利要求1所述的一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法，其特征在于，步骤(1)、(4)、(6)中，清水的反洗通量为90-100L/(m2·h)。
3.根据权利要求1所述的一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法，其特征在于，步骤(2)中，超声波发生器设定参数为工作频率27kHz，功率为2.25W/cm2，超声波清洗时间为3-5min。
4.根据权利要求1所述的一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法，其特征在于，步骤(3)中，表面活性剂为十二烷基磺酸钠，乳化剂为OP-10。
5.根据权利要求4所述的一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法，其特征在于，表面活性剂与乳化剂的混合溶液中OP-10质量浓度分数为0.5％-1％，十二烷基磺酸钠的质量浓度分数为1％-1.5％。
6.根据权利要求1所述的一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法，其特征在于，步骤(3)中，表面活性剂与乳化剂的混合溶液的加药反洗通量为50-65L/(m2·h)，加药反冲洗时间为5-10min。
7.根据权利要求1所述的一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法，其特征在于，步骤(5)中，氧化剂为质量浓度为1-1.5％的硝酸。
8.根据权利要求7所述的一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法，其特征在于，步骤(5)中，氧化剂的加药反洗通量为50-65L/(m2·h)。
9.根据权利要求1所述的一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法，其特征在于，步骤(5)中，超声波发生器工作频率为20kHz，功率2.25W/cm2，工作/间歇周期：5min/5min。
10.根据权利要求1所述的一种处理高浊度含油废水平板陶瓷膜的高效清洗方法，其特征在于，步骤(5)中，浸泡时温度为35-40℃，时间为60-70min。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115487683A (zh) * 2022-09-22 2022-12-20 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 一种焦化废水反渗透膜清洗药剂

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5647988A (en) * 1994-05-30 1997-07-15 Kubota Corporation Method of back-washing submerged-type ceramic membrane separation apparatus
CN106268340A (zh) * 2016-08-09 2017-01-04 河海大学 一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法
CN109351203A (zh) * 2018-11-26 2019-02-19 济南大学 一种延长平板陶瓷膜使用寿命的方法
CN109529631A (zh) * 2018-12-13 2019-03-29 合肥信达膜科技有限公司 一种用于陶瓷过滤机的陶瓷膜清洗方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5647988A (en) * 1994-05-30 1997-07-15 Kubota Corporation Method of back-washing submerged-type ceramic membrane separation apparatus
CN106268340A (zh) * 2016-08-09 2017-01-04 河海大学 一种利用超声波结合化学清洗剂清洗超滤膜的方法
CN109351203A (zh) * 2018-11-26 2019-02-19 济南大学 一种延长平板陶瓷膜使用寿命的方法
CN109529631A (zh) * 2018-12-13 2019-03-29 合肥信达膜科技有限公司 一种用于陶瓷过滤机的陶瓷膜清洗方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115487683A (zh) * 2022-09-22 2022-12-20 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 一种焦化废水反渗透膜清洗药剂

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