膜清洗
为了使污染膜在短时间内恢复过滤能力,需要对污染膜进行清洗,膜清洗与膜污染密切相关,针对不同原水水质的膜过程,需要确定相应的清洗剂和清洗方法. 目前常用的膜清洗方法有物理清洗、化学清洗和其它清洗方法. 物理清洗是利用高流速的水或空气和水的混合流体冲洗膜表面,这种方法具有不引入新污染物、清洗步骤简单等特点. 但该法仅对污染初期的膜有效,清洗效果不能持久. 物理清洗方法有气水反冲洗、海绵球清洗、空气反吹清洗、超声波清洗等. 物理清洗很难使污染严重的膜膜通量完全恢复,必须依靠化学清洗. 化学清洗剂的选择应根据污染物的类型和污染程度,以及膜的物理化学特性来进行. 无机酸主要用来溶解并去除矿物质和盐类;强碱主要是去除蛋白质、藻类等生物污染、胶体污染和大多数的有机污染物;螯合剂主要是与污染物中的无机离子络合生成溶解度大的物质,从而减少膜表面及孔内沉积的盐和吸附的无机污染物.
Mo 等在混凝- MF 膜工艺处理地表水的研究中,对连续运行40 d 的膜组件依次采用清水水洗、NaClO 碱洗、HCl 酸洗的方法对膜进行清洗. 试验中,污染后膜通量仅为初始通量的16 % ,清水水洗后膜通量恢复为初始通量的32 % ,碱洗效果显著,可以使膜通量恢复到初始通量的68. 1 % ,继续酸洗的恢复效果提高到71. 6 %. 郭晓燕等对用于自来水深度处理的PVDF 微滤膜清洗方法进行了研究,由于膜污染以有机污染为主,选用了乙醇和稀盐酸两种药剂清洗去除,确定的最佳清洗方法为:先用质量分数15 %的乙醇在25 ℃时浸泡膜8 h ,再
用质量分数0. 5 %的稀盐酸在45 ℃下浸泡膜8 h ,经此处理后能使膜通量恢复90 %以上.
超声波清洗属于物理清洗方法的一种,是近年来发展起来的一种新型的清洗方法. Lamminen等采用超声波清洗主要为颗粒污染物的陶瓷微滤膜时认为,超声波破坏膜表面的泥饼层主要由于超声波产生的空化气泡效应分开、疏松泥饼层颗粒和原声流使泥饼层从膜表面脱落两方面的作用. 试验表明,超声波频率为70~620 kHz 之间时,会有效清洗掉污染颗粒,同时不会对膜造成损伤;低频率好于高频率超声波的清洗效果,分析原因认为高频率的超声波尽管能产生更多的随时间破裂的空化气泡,但其气泡尺寸小,不足以产生使颗粒污染物从泥饼层脱落的能量.
膜清洗是膜技术实用化过程重要的研究问题,它与膜污染密切相关,首先应研究膜污染原因,在确定相应的清洗剂和清洗方法时不仅应考虑清洗方法的经济性而且还应考虑该清洗方法对膜寿命和膜分
离效率的影响. |