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超滤膜清洗的常用物理和超滤清洗剂化学清洗方法

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发布日期:2016-07-15 16:14 来源: 点击:

当膜污染比较严重,采用物理方法不能使通量恢复时,必须用化学清洗剂进行清洗。化学清洗从本质上讲是沉淀物与清洗剂之间的一个多相的反应,根据布莱特的理论,化学清洗分为6个过程。

  超滤清洗剂超滤膜的化学清洗方法

  

  化学清洗:当膜污染比较严重,采用物理方法不能使通量恢复时,必须用化学清洗剂进行清洗。化学清洗从本质上讲是沉淀物与清洗剂之间的一个多相的反应,根据布莱特的理论,化学清洗分为6个过程:

  

  ①化学清洗前的机械清洗;

  

  ②清洗剂扩散到污垢表面;

  

  ③渗透扩散进污垢层;

  

  ④清洗反应(其中包括物化过程:溶化、机械应力和热应力、湿润、浸透、溶胀、收缩、溶剂化作用、乳化作用,抗絮凝作用和吸附作用。化学过程为:水解作用、胶溶作用、皂化作用、溶解作用、整合作用、整合和悬浮,这些反谊总是生成一些可溶性的产物,至少也能分散一些物质。反应产物减弱了污垢颗粒和膜表面之间的结合力):

  

  ⑤清洗反应产物转移到内表面;

  

  ⑥产物转移到内表面。

超滤清洗剂

  

  超滤膜物理方法:

  

  一般在超滤前均装有孔径为5~10μm的过滤器,以去除固体悬浮物及铁铝等胶体。对已污染的膜,可采用下列方法清洗。

  

  ①水力方法,降低操作压力,提高保留液循环量(即高速水冲洗)有利于提高通量;采用液流脉冲的形式可以很快将膜污染清除,特别是洗液脉冲同反冲结合起来,将会收到令人满意的效果。例如,内压式中空纤维膜可以用以下两种方式清洗。一个是反冲洗涤液体反向透过膜,除去沉积在纤维内壁的污垢,注意洗涤液中不得含有悬浮物以防止中空纤维膜的海绵状底层被堵塞。例如反冲洗时可采用两个超滤器并联运行,用一个超滤器的出水对另一个超滤器进行反冲洗,这应在较低的操作压力下进行,以免引起膜破裂,反冲洗时间一般需要20~30min。

  

  另一个是循环洗涤关闭透过液出口,利用料液和透过液来清洗,由于料液在中空纤维内腔的流速高,因而流动压力降大。关闭透过液出口后,纤维间的压力大致等于纤维内压力的平均值,在中空纤维的进口段内压较高,产生滤液;在纤维的出口段外压较高,滤液反向流人纤维内腔,透过液在中空纤维内外作循环流动。返回的滤液流加上高速的料液流可以清除沉积的污垢,近来有一种发展动向是采用两套内压中空纤维膜组合使用的方法,两套膜组件并联,其中一套工作,分流出一部分超滤液来反冲另一套中空纤维膜,间隔一段时间后交换进行,一般是工作10min,反冲1min,这种边工作边反冲的方式能很好地防止膜孔道堵塞,使膜通量保持在较高的状态下工作。这种操作方式突破了要等到膜污染之后才停止工作进行清洗的观点,它不需用清洗剂,也不需卸下膜组件,是一种很好的方法,只是对换向开关以及换向开关的控制部分要求较高,否则影响膜的寿命。

  

  又如,对外压式中空纤维膜可使用等压法冲洗。冲洗时首先降压运行、关闭超滤液出口并增加原液进口流速,此时中空纤维内腔压力随之上升,直至达到与纤维外侧内腔操作压力相等,使膜内外侧压差为零,滞留于膜面的溶质分子即会悬浮于溶液中并随浓缩水排出。等压冲洗适用于中空纤维膜。对于中空纤维膜组件,还可使用负压清洗方法,即用抽吸的方法使膜的功能面处于负压状态,从而去除污染物,使膜的性能得到恢复。其优点为当膜的外侧压力为大气压时,膜内外侧的压差最大为一个大气压,膜不易损坏,同时其清洗效果优于等压清洗。

  

  ②气-液脉冲往膜过滤装置间隙通人高压气体(空气或氮气)就形成气,液脉冲。气体脉冲使膜上的孔道膨胀,从而使污染物能被液体冲走。此法效果较好,气体压力一般为0.2~0.5MPa,可以使膜通量恢复到90%以上。此外,还有电场过滤,脉冲电脉清洗,脉冲电解清洗,电渗透反洗,海绵球机械擦洗等方法。

  



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