PVC超滤膜清洗方式与药剂的选择

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PVC超滤膜清洗方式与药剂的选择

PVC超滤膜清洗方式与药剂的选择
来源:发布日期:2012-08-20 15:18
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abs0821、引言
所谓化学清洗就是在水力清洗没有效果的时候进行的清洗,整个超滤装置是实现自动水力反冲的,水力反冲是经常性操作,每隔15分钟冲洗一次,每次冲洗30~60秒,而化学清洗是停运设备后的彻底清洗,所以比较水力清洗和化学清洗效果是必要的。水力清洗主要通过水力高速冲洗冲松膜面硬质污染物,使之松动脱落,并从膜表面剥落得以去除;而化学清洗主要是通过药剂对污染物质的溶解能力,使黏附在膜表面的油垢类物质溶解溶松去除。两者所清洗的污染物对象是不同的,所以想要用水力清洗完全代替化学清洗是不可能
的。但是良好的水力清洗控制可以延长化学清洗周期。膜经过长期运行跨膜压差降低至一定值后,通过正常的30~60S(实际运行中的水力冲洗时间)反冲已经没有多大效果,即便长时间充分水力反冲后,通量的恢复效果甚微。因为此时膜面污染物已经固化,比较牢固地黏附在膜表面,已经难以通过水力清洗去除,只有通过化学药剂对膜面污染物的溶解、去除才能有效地恢复膜。
2、膜的化学清洗
大功率白光led化学清洗剂优选
从膜处理水的水质、和水力清洗效果来看,污染物主要为石油类物质和无机
盐污垢,因而选取了酸、碱、表面活性剂和鳌合剂这几种有代表性的清洗剂。用榆树林油田污水将膜污染,然后进行膜的清洗试验研究,清洗液浓度均为%,清洗时间30 min,清洗效果见图1
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图1各类清洗剂对超滤膜清洗效果图
由图1可知对于单一的同浓度的清洗剂,NaOH碱洗液清洗后膜恢复率最大,短期内均能使膜完全恢复。考虑到有可能是无机污垢在膜孔内堵塞引起的膜污染,因此将碱洗和酸洗这两种清洗剂组合起来清洗。由图1可以看出柠檬酸清洗效果优于盐酸、草酸。采用榆树林油田含油污水对超滤膜进行污染,分别用不同浓度的柠檬酸对其进行清洗,结果如图2所示,柠檬酸浓度为2%时效果最好。
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图2不同浓度柠檬酸对超滤膜的清洗效果
每当碱洗% NaOH清洗30 分钟)跨模压差下降至不再降低时,采用2%的柠檬酸清洗30 分钟,可以得到比较好的清洗效果,见图3。
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图3 NaOH和柠檬酸组合洗膜效果
实验研究开发优选了适合用于清洗石油类污染的化学药剂。实验发现柠檬酸(Citric Acid)、NaOH这2种药剂对清洗石油类污染物效果明显,并且试验采用药剂浓度效果良好,成本经济。
伪随机数化学清洗方式研究
本部分试验旨在开发一种高效的化学清洗方式,最大程度的降低跨膜压差。实验确定NaOH+柠檬酸+NaOH的清洗效果最好,对超滤膜的恢复效果高达99%左右。试验中,对膜进行了多次清洗,清洗方式见表1;化学清洗效果见表2:
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表1,化学清洗方式
桉树专用肥
步骤
第一步清洗
第二步清洗
第三步清洗
药剂
NaOH
柠檬酸
NaOH
用时
5小时
5小时
5小时
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表2,加入NaOH+柠檬酸+NaO药剂组合后效果
双电源控制器
序号
周期初始
跨膜压差
(MPa)
周期结束?跨膜压差
(MPa)
药洗后
药洗后
跨膜压差
(MPa)
恢复率
(%)
1
%
2
%
3
100%
NaOH+柠檬酸+NaOH的清洗效果最好,对超滤膜的恢复效果达99%左右。先用的NaOH清洗液可以将凝胶层从膜面剥落,同时溶解油垢上的油类物质,使无机垢失去油类保护层而容易被后续的酸清洗溶松去除;最后通过呈碱性的表面活性剂把粘附在膜面、膜孔的石油类物质进一步溶解去除,较彻底地恢复超滤膜跨膜压差。
试验确定采用碱+酸+碱的清洗方式,另外为了杀灭膜内可能滋生的细菌,在碱性清洗剂中
投加200ppm NaClO用于杀菌。为了使洗液浓度不过于大,将使用氨水或盐酸调节洗液PH值为12或2。清洗后,膜都能恢复到99%左右。这一结果表明,石油类污染物对高分子有机材料超滤膜确实容易吸附粘敷,造成不可逆污染。但多次化学清洗都能维持99%左右的恢复率,这说明高分子超滤膜在处理石油类污水时,有较强恢复能力。
3、化学清洗现场试验
化学清洗步骤
现场试验确定的化学清洗方式是采用碱-酸-碱的清洗方式。为了保证清洗效果现场采用化学清洗步骤如下:
1)在药洗桶中配制%的NaOH药液,由药洗泵把药剂打入超滤膜,首先打开膜进水阀、浓水阀、产水阀由药洗泵循环化学清洗剂药液60分钟;

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