RU2119379C1 - Method of cleaning membranes with selective permeability - Google Patents
Method of cleaning membranes with selective permeability Download PDFInfo
- Publication number
- RU2119379C1 RU2119379C1 RU96112810A RU96112810A RU2119379C1 RU 2119379 C1 RU2119379 C1 RU 2119379C1 RU 96112810 A RU96112810 A RU 96112810A RU 96112810 A RU96112810 A RU 96112810A RU 2119379 C1 RU2119379 C1 RU 2119379C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membranes
- washing
- membrane
- working surface
- minutes
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способам очистки обратноосмотических мембран, используемых для обессоливания природных и техногенных вод в медицине, коммунальном хозяйстве и электронный технике методом обратного осмоса. The invention relates to methods for cleaning reverse osmosis membranes used for desalination of natural and industrial waters in medicine, utilities and electronic technology by reverse osmosis.
Известен способ очистки поверхности мембран с селективной проницаемостью с целью восстановления начальной производительности, включающий многократное промывание рабочей стороны мембраны водным раствором, содержащим перкарбонат натрия и/или перкарбонат калия с pH > 9, с добавлением детергента анионного типа. Промывание осуществляют в течение 10 минут через каждые несколько часов (заявка Японии N 56-24591, кл. C 02 F 1/44, 1981). A known method of cleaning the surface of membranes with selective permeability in order to restore initial performance, including repeatedly washing the working side of the membrane with an aqueous solution containing sodium percarbonate and / or potassium percarbonate with a pH> 9, with the addition of anionic type detergent. Washing is carried out for 10 minutes every few hours (Japanese application N 56-24591, class C 02 F 1/44, 1981).
Недостатком данного способа является неполное восстановление производительности и селективности мембран, многократность и длительность промывки, неприменимость к мембранам с рабочим диапазоном pH 6-8, невозможность удаления осадка с рабочей поверхности мембран. The disadvantage of this method is the incomplete restoration of the performance and selectivity of the membranes, the multiplicity and duration of washing, not applicable to membranes with a working range of pH 6-8, the inability to remove sediment from the working surface of the membranes.
Наиболее близким аналогом к предложенному является способ промывки мембран с селективной проницаемостью, включающий последовательное промывание рабочей стороны мембраны регенерирующими жидкостями (см. заявку Японии N 568646, кл. B 01 D 13/00, 1981). The closest analogue to the proposed one is a method of washing membranes with selective permeability, including sequential washing of the working side of the membrane with regenerating liquids (see Japanese application N 568646, class B 01
Недостатками данного способа являются необходимость многократной промывки, большой расход моющих агентов, неполное восстановление производительности и селективности мембран, неприменимость к мембранам с рабочим диапазоном pH 6-8. The disadvantages of this method are the need for multiple washing, high consumption of detergents, incomplete restoration of the performance and selectivity of the membranes, inapplicability to membranes with a working range of pH 6-8.
Целью изобретения является повышение эффективности очистки мембран с обеспечением полного восстановления их производительности при однократной промывке, сокращение длительности и трудоемкости операции промывания мембран, увеличение межрегенерационного периода мембран, универсальность способа очистки - удаление любых загрязнений и применимость к мембранам с любым рабочим диапазоном pH. The aim of the invention is to increase the cleaning efficiency of membranes while ensuring full recovery of their performance with a single wash, reducing the duration and complexity of the membrane washing operation, increasing the inter-regeneration period of membranes, the universality of the cleaning method - removing any impurities and applicability to membranes with any working pH range.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки мембран, заключающемуся в последовательном промывании рабочей стороны мембраны водно-солевым раствором, обессоленной водой и раствором хелатного или комплексообразующего агента, в водно-солевой раствор вводятся гидротропные вещества (например, соли сульфокислот общей формулы RC6H4SO3M, где R - алкил C1 - C3, M - K, Na, NH2) в количестве 0,1-0,4 моль/л, и pH раствора хелатного или комплексообразующего агента корректируется щелочными добавками до значений 6-8.This goal is achieved by the fact that according to the method of cleaning membranes, which consists in sequentially washing the working side of the membrane with a water-salt solution, desalted water and a solution of a chelate or complexing agent, hydrotropic substances (for example, sulfonic acid salts of the general formula RC 6 H are introduced into the water-salt solution) 4 SO 3 M, where R is alkyl C 1 - C 3 , M - K, Na, NH 2 ) in an amount of 0.1-0.4 mol / l, and the pH of the solution of the chelate or complexing agent is adjusted with alkaline additives to 6 -eight.
Сущность способа заключается в следующем. При очистке рабочей поверхности мембран с селективной проницаемостью по известному способу, например раствором сернокислого натрия, обладающего высоким осмотическим давлением, при низком рабочем давлении поры мембраны и ее противоположная сторона промываются лишь обессоленной водой. При этом поры мембраны не освобождаются в полной мере от примесных ионов, содержащихся в обессоливаемой воде, и связанной воды, характеризующейся пониженной диэлектрической проницаемостью и растворяющей способностью (Злочевская Р.И., Королева В.А. Образование, структура и свойства поверхностных пленок и слоев воды. В кн. Поверхностные пленки воды в дисперсных структурах. - М. : изд-во МГУ, 1988). В результате этого не происходит полного восстановления производительности и селективности мембран даже при многократной промывке. Введение же в моющий раствор гидротропов, изменяющих структуру воды и повышающих ее растворяющую способность (Сергеева В. Ф. Успехи химии, т. 34, N 4, 1965, с. 717-733), позволяет достичь полного восстановления производительности и селективности мембран при однократной промывке. Кроме того, применение моющего раствора хелатного или комплексообразующего агента с pH 4 не позволяет производить очистку мембран с рабочим диапазоном pH 6-8. Корректировка же pH моющего раствора щелочными добавками до величины 6-8 позволяет использовать данный способ для любых видов, в том числе и для ацетатцеллюлозных, имеющих наиболее узкий рабочий диапазон pH 6-8. The essence of the method is as follows. When cleaning the working surface of membranes with selective permeability by a known method, for example, a solution of sodium sulfate having a high osmotic pressure, at a low working pressure, the pores of the membrane and its opposite side are washed only with demineralized water. In this case, the pores of the membrane are not fully freed from impurity ions contained in desalted water and bound water, characterized by a reduced dielectric constant and dissolving ability (Zlochevskaya R.I., Koroleva V.A. Formation, structure and properties of surface films and layers water. In the book Surface films of water in dispersed structures. - M.: Publishing House of Moscow State University, 1988). As a result of this, a complete restoration of the productivity and selectivity of the membranes does not occur even with repeated washing. The introduction of hydrotropes into the washing solution, which change the structure of water and increase its dissolving ability (Sergeeva V.F. Advances in Chemistry, vol. 34, No. 4, 1965, pp. 717-733), allows one to achieve a complete restoration of the productivity and selectivity of membranes with a single flushing. In addition, the use of a washing solution of a chelating or complexing agent with a pH of 4 does not allow the cleaning of membranes with a working range of pH 6-8. Correction of the pH of the washing solution with alkaline additives to a value of 6-8 allows you to use this method for any species, including cellulose acetate, having the narrowest operating range of pH 6-8.
Показатели предлагаемого способа и прототипа приведены в таблице. В таблице приведены также данные, характеризующие влияние количества вводимых гидротропов на длительность межрегенерационного периода мембран, их производительность и селективность. Кроме того, обоснована применимость предлагаемого способа к различным типам мембран. The indicators of the proposed method and prototype are shown in the table. The table also contains data characterizing the effect of the number of hydrotropes introduced on the duration of the inter-regeneration period of the membranes, their productivity and selectivity. In addition, the applicability of the proposed method to various types of membranes is substantiated.
Из таблицы следует, что введение в моющий раствор гидротропных веществ в количестве, меньшем 0,1 моль/л, нецелесообразно, поскольку полного восстановления производительности и селективности мембран не происходит. Увеличение вводимых количеств гидротропов свыше 0,4 моль/л также нецелесообразно, поскольку дальнейшего увеличения производительности и селективности мембран не наблюдается. Кроме того, применение моющего раствора с pH = 6-8 позволяет производить очистку мембран с различным рабочим диапазоном pH. From the table it follows that the introduction of hydrotropic substances into the washing solution in an amount of less than 0.1 mol / l is impractical, since complete restoration of the productivity and selectivity of the membranes does not occur. An increase in the introduced amounts of hydrotropes in excess of 0.4 mol / L is also impractical, since there is no further increase in the productivity and selectivity of the membranes. In addition, the use of a washing solution with pH = 6-8 allows you to clean membranes with different working pH ranges.
Пример 1. 0,1 М раствор гидротропного вещества - салицилата натрия - в количестве 5,9 л/кв. м рабочей поверхности мембран подают на стадию промывания мембран под давлением 0,03 МПа и осуществляют его рециркуляцию в течение 20 минут. После этого рабочую поверхность мембран промывают обессоленной водой в проточном режиме под давлением 0,05 МПа в течение 15 минут. Для окончательной очистки рабочей поверхности мембраны на стадию промывания мембран подают водный раствор, содержащий 0,2% щавелевой кислоты с добавлением гидроксида аммония до pH 7, и осуществляют его рециркуляцию в течение 10-15 минут. После этого рабочую поверхность мембран промывают обессоленной водой в проточном режиме под давлением 0,05 МПа в течение 15 минут. Example 1. 0.1 M solution of a hydrotropic substance - sodium salicylate - in an amount of 5.9 l / sq. m of the working surface of the membranes is fed to the stage of washing the membranes under a pressure of 0.03 MPa and carry out its recirculation for 20 minutes. After that, the working surface of the membranes is washed with demineralized water in a flow mode under a pressure of 0.05 MPa for 15 minutes. For the final cleaning of the working surface of the membrane, an aqueous solution containing 0.2% oxalic acid with the addition of ammonium hydroxide to pH 7 is fed to the membrane washing stage and is recycled for 10-15 minutes. After that, the working surface of the membranes is washed with demineralized water in a flow mode under a pressure of 0.05 MPa for 15 minutes.
Межрегенерационный период мембран после проведения очистки их рабочей поверхности составляет 141 сутки, производительность - 55,9 л/ч, селективность по 0,2% MgSO4 - 99,3%.The inter-regeneration period of the membranes after cleaning their working surface is 141 days, productivity - 55.9 l / h, selectivity for 0.2% MgSO 4 - 99.3%.
Пример 2. 0,25 М раствор гидротропного вещества - салицилата натрия - в количестве 5,9 л/кв.м рабочей поверхности мембраны подают на стадию промывания мембран под давлением 0,03 МПа и осуществляют его рециркуляцию в течение 15 минут. После этого рабочую поверхность мембран промывают обессоленной водой в проточном режиме под давлением 0,05 МПа в течение 15 минут. Для окончательной очистки рабочей поверхности мембраны на стадию промывания мембран подают водный раствор, содержащий 0,2% щавелевой кислоты с добавлением гидроксида аммония до pH 7, и осуществляют его рециркуляцию в течение 10-15 минут. После этого рабочую поверхность мембран промывают обессоленной водой в проточном режиме под давлением 0,05 МПа в течение 15 минут. Example 2. A 0.25 M solution of a hydrotropic substance — sodium salicylate — in an amount of 5.9 l / m2 of the working surface of the membrane is fed to the stage of washing the membranes under a pressure of 0.03 MPa and is recycled for 15 minutes. After that, the working surface of the membranes is washed with demineralized water in a flow mode under a pressure of 0.05 MPa for 15 minutes. For the final cleaning of the working surface of the membrane, an aqueous solution containing 0.2% oxalic acid with the addition of ammonium hydroxide to pH 7 is fed to the membrane washing stage and is recycled for 10-15 minutes. After that, the working surface of the membranes is washed with demineralized water in a flow mode under a pressure of 0.05 MPa for 15 minutes.
Межрегенерационный период мембран после проведения очистки их рабочей поверхности составляет 147 суток, производительность - 56,1 л/ч, селективность по 0,2% MgSO4 - 99,4%.The inter-regeneration period of the membranes after cleaning their working surface is 147 days, the productivity is 56.1 l / h, the selectivity for 0.2% MgSO 4 is 99.4%.
Пример 3. 0,4 М раствор гидротропного вещества - салицилата натрия - в количестве 5,9 л/кв.м рабочей поверхности мембраны подают на стадию промывания мембран под давлением 0,03 МПа и осуществляют его рециркуляцию в течение 10 минут. После этого рабочую поверхность мембран промывают обессоленной водой в проточном режиме под давлением 0,05 МПа в течение 15 минут. Для окончательной очистки рабочей поверхности мембраны на стадию промывания мембран подают водный раствор, содержащий 0,2% щавелевой кислоты с добавлением гидроксида аммония до pH 7, и осуществляют его рециркуляцию в течение 10-15 минут. После этого рабочую поверхность мембран промывают обессоленной водой в проточном режиме под давлением 0,05 МПа в течение 15 минут. Example 3. A 0.4 M solution of a hydrotropic substance — sodium salicylate — in an amount of 5.9 l / m2 of the working surface of the membrane is fed to the stage of washing the membranes under a pressure of 0.03 MPa and is recycled for 10 minutes. After that, the working surface of the membranes is washed with demineralized water in a flow mode under a pressure of 0.05 MPa for 15 minutes. For the final cleaning of the working surface of the membrane, an aqueous solution containing 0.2% oxalic acid with the addition of ammonium hydroxide to pH 7 is fed to the membrane washing stage and is recycled for 10-15 minutes. After that, the working surface of the membranes is washed with demineralized water in a flow mode under a pressure of 0.05 MPa for 15 minutes.
Межрегенерационный период мембран после проведения очистки их рабочей поверхности составляет 151 сутки, производительность - 56,3 л/ч, селективность по 0,2% MgSO4 - 99,5%.The inter-regeneration period of the membranes after cleaning their working surface is 151 days, the productivity is 56.3 l / h, the selectivity for 0.2% MgSO 4 is 99.5%.
Пример 4. 0,4 М раствор гидротропного вещества - метилсалицилата натрия - в количестве 5,9 л/кв.м рабочей поверхности мембраны подают на стадию промывания мембран под давлением 0,03 МПа и осуществляют его рециркуляцию в течение 10 минут. После этого рабочую поверхность мембран промывают обессоленной водой в проточном режиме под давлением 0,05 МПа в течение 15 минут. Для окончательной очистки рабочей поверхности мембраны на стадию промывания мембран подают водный раствор, содержащий 0,2% щавелевой кислоты с добавлением гидроксида аммония до pH 7, и осуществляют его рециркуляцию в течение 10-15 минут. После этого рабочую поверхность мембран промывают обессоленной водой в проточном режиме под давлением 0,05 МПа в течение 15 минут. Example 4. A 0.4 M solution of a hydrotropic substance — sodium methyl salicylate — in an amount of 5.9 l / m2 of the working surface of the membrane is fed to the stage of washing the membranes under a pressure of 0.03 MPa and is recycled for 10 minutes. After that, the working surface of the membranes is washed with demineralized water in a flow mode under a pressure of 0.05 MPa for 15 minutes. For the final cleaning of the working surface of the membrane, an aqueous solution containing 0.2% oxalic acid with the addition of ammonium hydroxide to pH 7 is fed to the membrane washing stage and is recycled for 10-15 minutes. After that, the working surface of the membranes is washed with demineralized water in a flow mode under a pressure of 0.05 MPa for 15 minutes.
Межрегенерационный период мембран после проведения очистки их рабочей поверхности составляет 151 сутки, производительность - 56,3 л/ч, селективность по 0,2% MgSO4 - 99,5%.The inter-regeneration period of the membranes after cleaning their working surface is 151 days, the productivity is 56.3 l / h, the selectivity for 0.2% MgSO 4 is 99.5%.
Пример 5. 0,25 М раствор гидротропа - салицилата натрия - в количестве 5,9 л/кв.м рабочей поверхности мембраны подают на стадию промывания мембран под давлением 0,03 МПа и осуществляют его рециркуляцию в течение 15 минут. После этого рабочую поверхность мембран промывают обессоленной водой в проточном режиме под давлением 0,05 МПа в течение 15 минут. Для окончательной очистки рабочей поверхности мембраны на стадию промывания мембран подают водный раствор, содержащий 0,2% щавелевой кислоты с добавлением гидроксида аммония до pH 6, и осуществляют его рециркуляцию в течение 10-15 минут. После этого рабочую поверхность мембран промывают обессоленной водой в проточном режиме под давлением 0,05 МПа в течение 15 минут. Example 5. A 0.25 M solution of hydrotrope - sodium salicylate - in the amount of 5.9 l / m2 of the working surface of the membrane is fed to the stage of washing the membranes under a pressure of 0.03 MPa and is recycled for 15 minutes. After that, the working surface of the membranes is washed with demineralized water in a flow mode under a pressure of 0.05 MPa for 15 minutes. For the final cleaning of the working surface of the membrane, an aqueous solution containing 0.2% oxalic acid with the addition of ammonium hydroxide to a pH of 6 is fed to the membrane washing stage, and it is recycled for 10-15 minutes. After that, the working surface of the membranes is washed with demineralized water in a flow mode under a pressure of 0.05 MPa for 15 minutes.
Межрегенерационный период мембран после проведения очистки их рабочей поверхности составляет 148 суток, производительность - 56,2 л/ч, селективность по 0,2% MgSO4 - 99,4%.The inter-regeneration period of the membranes after cleaning their working surface is 148 days, productivity - 56.2 l / h, selectivity for 0.2% MgSO 4 - 99.4%.
Пример 6. 0,25 М раствор гидротропа - салицилата натрия - в количестве 5,9 л/кв.м рабочей поверхности мембраны подают на стадию промывания мембран под давлением 0,03 МПа и осуществляют его рециркуляцию в течение 15 минут. После этого рабочую поверхность мембран промывают обессоленной водой в проточном режиме под давлением 0,05 МПа в течение 15 минут. Для окончательной очистки рабочей поверхности мембраны на стадию промывания мембран подают водный раствор, содержащий 0,2% щавелевой кислоты с добавлением гидроксида аммония до pH 8, и осуществляют его рециркуляцию в течение 10-15 минут. После этого рабочую поверхность мембран промывают обессоленной водой в проточном режиме под давлением 0,05 МПа в течение 15 минут. Example 6. A 0.25 M solution of hydrotrope - sodium salicylate - in the amount of 5.9 l / m2 of the working surface of the membrane is fed to the stage of washing the membranes under a pressure of 0.03 MPa and is recycled for 15 minutes. After that, the working surface of the membranes is washed with demineralized water in a flow mode under a pressure of 0.05 MPa for 15 minutes. For the final cleaning of the working surface of the membrane, an aqueous solution containing 0.2% oxalic acid with the addition of ammonium hydroxide to a pH of 8 is fed to the membrane washing stage, and it is recycled for 10-15 minutes. After that, the working surface of the membranes is washed with demineralized water in a flow mode under a pressure of 0.05 MPa for 15 minutes.
Межрегенерационный период мембран после проведения очистки их рабочей поверхности составляет 147 суток, производительность - 56,3 л/ч, селективность по 0,2% MgSO4 - 99,5%.The inter-regeneration period of the membranes after cleaning their working surface is 147 days, productivity - 56.3 l / h, selectivity for 0.2% MgSO 4 - 99.5%.
Предлагаемый способ позволяет осуществлять полное восстановление производительности и селективности мембран с селективной проницаемостью, сократить длительность и трудоемкость операции промывания мембран, увеличить межрегенерационный период, осуществлять очистку мембран с любым рабочим диапазоном pH. The proposed method allows to fully restore the performance and selectivity of membranes with selective permeability, reduce the duration and complexity of the membrane washing operation, increase the inter-regeneration period, and clean membranes with any working pH range.
Claims (1)
RC6H4SO3M
где R - алкил C1 - C3, М - К, N а, NH4,
в количестве 0,1 - 0,4 моль/л, а pH моющего раствора корректируют щелочный добавкой (например, гидроксидом аммония) до 6 - 8.A method of cleaning membranes with selective permeability, which consists in sequentially washing the working side of the membrane with a water-salt solution, desalted water and a washing solution of a chelate or complexing agent, characterized in that hydrotropic substances are introduced into the water-salt solution (for example, sulfonic acid salts of the general formula
RC 6 H 4 SO 3 M
where R is alkyl C 1 - C 3 , M - K, N a, NH 4 ,
in an amount of 0.1 - 0.4 mol / l, and the pH of the washing solution is adjusted with an alkaline additive (for example, ammonium hydroxide) to 6 - 8.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96112810A RU2119379C1 (en) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | Method of cleaning membranes with selective permeability |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96112810A RU2119379C1 (en) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | Method of cleaning membranes with selective permeability |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2119379C1 true RU2119379C1 (en) | 1998-09-27 |
RU96112810A RU96112810A (en) | 1998-11-27 |
Family
ID=20182412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96112810A RU2119379C1 (en) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | Method of cleaning membranes with selective permeability |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2119379C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577901C2 (en) * | 2011-02-18 | 2016-03-20 | Торэй Индастриз, Инк. | Method of producing sugar solution |
-
1996
- 1996-06-25 RU RU96112810A patent/RU2119379C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Карелин Ф.Н. Обессоливание воды обратным осмосом. - М.: Стройиздат, 1988, сс.138, 142-143, 144-145. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577901C2 (en) * | 2011-02-18 | 2016-03-20 | Торэй Индастриз, Инк. | Method of producing sugar solution |
US9598740B2 (en) | 2011-02-18 | 2017-03-21 | Toray Industries, Inc. | Method for producing sugar solution |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102553452B (en) | Membrane cleaning agent for cleaning reverse osmosis membrane and application method | |
CN102527244B (en) | Cleaning method of reverse osmosis membrane | |
CN102059056B (en) | Nanofiltration reproduction method of waste reverse osmosis membrane element | |
AU2008233867B2 (en) | Cleaning agent for separation membrane, process for preparing the cleaning agent, and cleaning method | |
CN104741006A (en) | Reverse osmosis membrane detergent | |
CN102285705B (en) | Method for cleaning reverse osmosis system | |
EP1424311B1 (en) | Method of multi-stage reverse osmosis treatment | |
US4895658A (en) | Membrane cleaning compositions containing acrylic polymer | |
CN102133505A (en) | Enhanced cleaning method for reverse osmosis/nanofiltration membrane pollution | |
CN103977711A (en) | Compound cleaner for cleaning reverse osmosis membrane and preparation method of compound cleaner | |
CN111437728A (en) | Reverse osmosis special-purpose pickling cleaning agent and preparation method thereof | |
RU2119379C1 (en) | Method of cleaning membranes with selective permeability | |
CN110215846A (en) | A kind of cleaning agent and cleaning method handling reverse osmosis concentrated water plate nanofiltration membrane | |
JP6844281B2 (en) | How to clean the reverse osmosis membrane | |
CN105441197A (en) | Cleaning agent applicable to offline washing of reverse osmosis membrane system and preparation method of cleaning agent | |
Ødegaard et al. | Practical experiences from membrane filtration plants for humic substance removal | |
JP5237164B2 (en) | Filtration membrane cleaning method | |
JP6848482B2 (en) | How to clean the reverse osmosis membrane | |
CN110314554A (en) | A kind of cleaning method of cleaning agent combination and power plant effluent reverse osmosis membrane | |
JP6964148B2 (en) | Method of regenerating parts and desalination of seawater | |
RU2049074C1 (en) | Method of purifying waste water | |
KR20180065787A (en) | Cleaning method for reuse of waste reverse osmosis membrane | |
RU96112810A (en) | METHOD FOR CLEANING MEMBRANES WITH SELECTIVE PERMEABILITY | |
CN208055070U (en) | A kind of water cleaning systems with pre-washing function | |
CA2509017A1 (en) | Chemical cleaning for membranes |