由图8可知,提高操作压力有利于提高清洗效果,但提高的幅度不明显。考虑到提高操作压力同样会增加系统的能耗,因此后续试验中,膜清洗的操作压力选择为0.2 MPa。
3.5清洗步骤
结合上面的研究设计无机超滤膜的清洗步骤如表3。其中,清洗温度为室温,操作压力除第4步为0.15 MPa外均为0.2 MPa,膜面流速均为5m/s。
表3 无机超滤膜的清洗步骤
顺序
清洗剂
清洗时间
备注
1
去离子水
10 min
清洗两遍
2
1% HNO3
20 min
清洗液≥25L
3
去离子水
/
清洗至中性
4
1%NaOH
20 min
清洗液≥25L
5
去离子水
/
清洗至中性
6
1% HNO3
20 min
清洗液≥25L
7
去离子水
/
清洗至中性
设计无机纳滤膜的清洗步骤如表4,其中清洗温度为室温,操作压力除第3步为0.15MPa外均为0.2 MPa,膜面流速均为5m/s。
表4 无机纳滤膜的清洗步骤
顺序
清洗剂
清洗时间
备注
1
去离子水
10min
清洗两遍
2
1% HNO3
20 min
清洗后排空清洗液
3
1% HNO3
20 min
操作压力降为0.15MPa
4
去离子水
/
清洗至中性
图9、图10给出了经过清洗后无机膜通量的恢复情况。由图可知,无机超滤膜经过水洗+酸洗+碱洗+酸洗后,膜通量能恢复到新膜通量的97.8%;无机纳滤膜经过水洗+酸洗+酸洗后,膜通量能恢复到新膜通量的98.5%;且具有良好的重复性,说明该清洗方法有效可行。

图9 无机超滤膜清洗后的膜通量恢复情况 图10 无机纳滤膜清洗后的膜通量恢复情况
4结论
超滤预处理、调节pH值、冲洗、添加阻垢剂等方法都能够在一定程度上减轻无机纳滤膜的污染状况。超滤预处理减慢了无机纳滤膜通量随时间的衰减。调节渗滤液为弱酸性后膜通量比碱性状态下有所提高。冲洗、添加阻垢剂的方法可以小幅度的提高膜通量,但是效果不甚明显。
采用化学方法对无机膜进行清洗,不同的清洗剂和用水对清洗效果的影响远大于压力对清洗效果的影响。对超滤膜,采用水洗+酸洗+碱洗+酸洗的综合化学清洗方法能使膜通量能恢复到新膜通量的97.8%;对纳滤膜,采用水洗+酸洗+酸洗的方法能使膜通量能恢复到新膜通量的98.5%,并有良好的重复性。清洗时间一般选择20分钟比较合适。
参考文献
[1] 陈尧,方富林,熊鹰,饶金珠,林丽华. 超滤-纳滤膜处理垃圾填埋场渗滤液. 膜科学与技术,2005年,第25卷第1期,44~47
作者工作单位:湖南清之源环保科技有限公司
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