RO膜清洗中有機(jī)物清洗劑的影響和功效
發(fā)布時(shí)間：2020-06-22 17:15:07
作為近年來(lái)發(fā)展迅速的水處理技術(shù)，反滲透膜分離技術(shù)目前已經(jīng)普遍使用在海水淡化、電力、石油化工、電子、醫(yī)藥還有市政環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域。然而，在反滲透膜技術(shù)在使用過(guò)程中碰到的巨大問(wèn)題就是膜污染。特別是在深度水回用中，污水處理廠(chǎng)的廢水含有溶解性有機(jī)物，并且當(dāng)廢水作為給水引入到反滲透膜工藝時(shí)，存在的溶解性有機(jī)物會(huì)導(dǎo)致有機(jī)污染。膜污染控制的發(fā)展策略可以說(shuō)長(zhǎng)久以來(lái)是膜研究的一大挑戰(zhàn)，然而，雖然有許多預(yù)防策略，污染還是不可避免的。常用的解決方案是通過(guò)化學(xué)清洗去除沉積在膜表面的污垢。接下來(lái)和大家介紹的是一種反滲透有機(jī)物清洗劑，研究清洗溫度和清洗流速對(duì)反滲透有機(jī)污染膜清洗效果的影響，并且和國(guó)外進(jìn)口清洗劑進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，來(lái)提高國(guó)產(chǎn)清洗劑的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
1.實(shí)驗(yàn)部分
1.1主要事跡和儀器設(shè)備
主要試劑：反滲透有機(jī)物清洗劑DL-01
儀器設(shè)備：反滲透膜清洗儀器、漏斗、濾紙、天平、燒杯、溫度計(jì)、量筒、PH計(jì)。
清洗劑DL-01為堿性清洗劑（液體），此清洗劑性能穩(wěn)定，并且和反滲透膜不起物理化學(xué)反應(yīng)。清洗時(shí)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(chǎng)反滲透于系統(tǒng)，在處理水源為上游印染廠(chǎng)及電廠(chǎng)的排污水，采用美國(guó)GE膜進(jìn)行處理，在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)產(chǎn)水量下降，并且脫鹽率嚴(yán)重衰減的狀況。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)了解情況后，發(fā)現(xiàn)在污染物外觀(guān)呈現(xiàn)粘泥狀，并且摸上去粘稠，還有輕微腥臭味。對(duì)污染物進(jìn)行馬弗爐焚燒試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，樣重?fù)p失率為71%，說(shuō)明該污染物主要的成分是有機(jī)物或者纖維，無(wú)機(jī)鹽含量很少。
1.3反滲透有機(jī)物的清洗
?。?）開(kāi)始啟動(dòng)反滲透膜系統(tǒng)，開(kāi)啟清洗泵，低流速可以將藥劑注入系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行清洗；
?。?）清洗過(guò)程中維持清洗液溫度還有流速恒定；
?。?）每隔2分鐘記錄反滲透膜的滲透液通量隨著時(shí)間的改變，因此清洗過(guò)程將持續(xù)30分鐘。
2.結(jié)果和討論
2.1溫度對(duì)清洗效果的作用
調(diào)節(jié)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(jù)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(fù)程度和清洗效率都隨之提升。不同溫度狀態(tài)下清洗劑對(duì)于清洗效果都有著一定程度的強(qiáng)化作用，15°C時(shí)DL-01對(duì)于反滲透膜的通量恢復(fù)率為65.6%；20°C以下時(shí)膜的通量恢復(fù)率為75%，25°C時(shí)膜的通量恢復(fù)率為94%，30°C時(shí)膜的通量恢復(fù)率為97°C,膜的清洗效果也會(huì)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(duì)于清洗效果的影響
清洗液溫度是25°C，調(diào)節(jié)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(jù)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(fù)率也并沒(méi)有明顯地增加，但是當(dāng)清洗流速增加到800L/h時(shí)，膜的通量恢復(fù)率也會(huì)明顯增大，但是當(dāng)清洗流速增加到1200L/h時(shí)，膜的通量反而減少，這說(shuō)明著當(dāng)流量增加時(shí)，清洗液會(huì)在膜元件的流速產(chǎn)生變化，從層流狀態(tài)變?yōu)樾趿鳡顟B(tài)，膜表面的剪切力也會(huì)增大，有可能會(huì)把污染物壓實(shí)，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(duì)比實(shí)驗(yàn)
調(diào)節(jié)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(guò)程中每隔2分鐘測(cè)試反滲透膜的滲透通量，對(duì)比測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3（三次測(cè)試結(jié)果均值）。從圖3可以看出來(lái)，HY-430和DL-01對(duì)膜清洗之后，通量恢復(fù)基本上是一樣的，通量都在95%-100%中間，和HY-430相對(duì)于，DL-01對(duì)于膜的產(chǎn)水質(zhì)量恢復(fù)確實(shí)有差距，但是出水水質(zhì)從總體上說(shuō)效果也是比較明顯的。
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