RO膜清洗中有機物清洗劑的影響和功效
發布時間：2020-06-22 17:15:07
作為近年來發展迅速的水處理技術，反滲透膜分離技術目前已經普遍使用在海水淡化、電力、石油化工、電子、醫藥還有市政環保等各個領域。然而，在反滲透膜技術在使用過程中碰到的巨大問題就是膜污染。特別是在深度水回用中，污水處理廠的廢水含有溶解性有機物，并且當廢水作為給水引入到反滲透膜工藝時，存在的溶解性有機物會導致有機污染。膜污染控制的發展策略可以說長久以來是膜研究的一大挑戰，然而，雖然有許多預防策略，污染還是不可避免的。常用的解決方案是通過化學清洗去除沉積在膜表面的污垢。接下來和大家介紹的是一種反滲透有機物清洗劑，研究清洗溫度和清洗流速對反滲透有機污染膜清洗效果的影響，并且和國外進口清洗劑進行對比評價，來提高國產清洗劑的市場競爭力。
1.實驗部分
1.1主要事跡和儀器設備
主要試劑：反滲透有機物清洗劑DL-01
儀器設備：反滲透膜清洗儀器、漏斗、濾紙、天平、燒杯、溫度計、量筒、PH計。
清洗劑DL-01為堿性清洗劑（液體），此清洗劑性能穩定，并且和反滲透膜不起物理化學反應。清洗時的加藥量通常為2%-3%。
1.2反滲透膜污染情況分析
某污水處理廠反滲透于系統，在處理水源為上游印染廠及電廠的排污水，采用美國GE膜進行處理，在運行過程中出現產水量下降，并且脫鹽率嚴重衰減的狀況。經過現場了解情況后，發現在污染物外觀呈現粘泥狀，并且摸上去粘稠，還有輕微腥臭味。對污染物進行馬弗爐焚燒試驗發現，樣重損失率為71%，說明該污染物主要的成分是有機物或者纖維，無機鹽含量很少。
1.3反滲透有機物的清洗
（1）開始啟動反滲透膜系統，開啟清洗泵，低流速可以將藥劑注入系統內進行清洗；
（2）清洗過程中維持清洗液溫度還有流速恒定；
（3）每隔2分鐘記錄反滲透膜的滲透液通量隨著時間的改變，因此清洗過程將持續30分鐘。
2.結果和討論
2.1溫度對清洗效果的作用
調節清洗液溫度可以是15°C、20°C、25°C和30°C，并且不同的清洗溫度下的清洗效果如圖1所示。根據圖1可以看出，隨著清洗液溫度的提升，清洗后的反滲透膜通量恢復程度和清洗效率都隨之提升。不同溫度狀態下清洗劑對于清洗效果都有著一定程度的強化作用，15°C時DL-01對于反滲透膜的通量恢復率為65.6%；20°C以下時膜的通量恢復率為75%，25°C時膜的通量恢復率為94%，30°C時膜的通量恢復率為97°C,膜的清洗效果也會隨著溫度的升高而提升。綜合考慮，可以確定25°C為DL-01清洗液為適宜的清洗溫度。
2.2清洗流速對于清洗效果的影響
清洗液溫度是25°C，調節清洗流速為400L/h、600L/h、800L/h和1200L/h,不同的清洗流速下的清洗效果如圖2所示。根據圖2能夠看出，清洗流速可以從400L/h增加到600L/h,膜的通量恢復率也并沒有明顯地增加，但是當清洗流速增加到800L/h時，膜的通量恢復率也會明顯增大，但是當清洗流速增加到1200L/h時，膜的通量反而減少，這說明著當流量增加時，清洗液會在膜元件的流速產生變化，從層流狀態變為絮流狀態，膜表面的剪切力也會增大，有可能會把污染物壓實，不太利于提高膜的通量。綜上所述，確定DL-01清洗液的適宜清洗流速為800L/h.
2.3DL-01和HY-430的對比實驗
調節清洗溫度25°C,流速800L/h，分別通入DL-01和HY-430清洗液清洗30分鐘，在清洗過程中每隔2分鐘測試反滲透膜的滲透通量，對比測試實驗結果如圖3（三次測試結果均值）。從圖3可以看出來，HY-430和DL-01對膜清洗之后，通量恢復基本上是一樣的，通量都在95%-100%中間，和HY-430相對于，DL-01對于膜的產水質量恢復確實有差距，但是出水水質從總體上說效果也是比較明顯的。
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