膜污染及清洗

1、膜污染及化學(xué)清洗201414126曹行目錄膜污染的定義膜污染的產(chǎn)生原因及分類膜污染的處理什么是膜污染？膜污染是指在膜分離過程中，溶液中的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子由于與膜存在物理化學(xué)相互作用或機(jī)械作用而引起的在膜表面或膜孔內(nèi)吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞，使膜透過流量與分離特性發(fā)生變化的一種現(xiàn)象。 膜污染原因及分類 l濃差極化l離子結(jié)垢l金屬氧化物沉積l膠體物污染l生物污泥膜污染可逆污染不可逆污染沉淀污染吸附污染生物污染沉淀污染： 當(dāng)原水中鹽的濃度超過了其溶解度，就會在膜上形成沉淀或結(jié)垢。普遍受人們關(guān)注的污染物是鈣、鎂、鐵和其它金屬的沉淀物，如氫氧化物、碳酸鹽和硫酸鹽等。吸附污染： 有機(jī)物在膜

2、表面的吸附通常是影響膜性能的主要因素。隨時間的延長，污染物在膜孔內(nèi)的吸附或累積會導(dǎo)致孔徑減小和膜阻增大，這是難以恢復(fù)的。主要污染物是膠體，蛋白質(zhì)大分子，天然高分子有機(jī)物等。生物污染： 微生物在膜-水界面上積累，以及一些真菌，細(xì)菌直接或者間接降解膜聚合物，從而影響系統(tǒng)性能的現(xiàn)象。去除污染方法 膜材料的選取及膜組件安裝 對原料液進(jìn)行處理 選擇最佳的實驗條件 對膜進(jìn)行清洗 不同類型的污染物與膜之間的作用力是不同的，有機(jī)污染物（吸附污染）與膜之間的作用力是氫鍵、色散力吸附及憎水作用，生物污染與膜之間的作用力是靜電相互作用、氫鍵和范德華力。 因此，污染物質(zhì)的類型直接影響清洗劑的選擇。在選用清洗劑之前需要

3、對污染物成分進(jìn)行分析，針對污染物類型選出高效、經(jīng)濟(jì)的清洗劑種類。清洗機(jī)理清洗方法 物理法： 熱水法、反壓沖洗、循環(huán)洗滌 化學(xué)法： 用適當(dāng)化學(xué)清洗劑去除膜污染 超聲波法：利用超聲波在水中引起劇烈的紊流、氣穴和振動達(dá)到去除膜污染的一種方法。 電清洗法：在膜上施加電壓，使污染顆粒帶上電荷，使帶電粒子或分子沿電場方向移動，通過在一定時間間隔內(nèi)施加電場，且在無需中斷操作的情況下從界面上除去粒子或分子。（缺點：需使用導(dǎo)電膜及安裝有電極的特殊膜器）化學(xué)清洗劑的選擇化學(xué)清洗劑是利用某種化學(xué)藥品對膜表面有害雜質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來達(dá)到清洗膜的目的。選擇化學(xué)藥品的原則是： 一是不能與膜及其它組件材質(zhì)發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)；

4、二是不能因為使用化學(xué)藥品而引起二次污染。酸溶液清洗劑酸類清洗劑可以溶解并去除無機(jī)礦物質(zhì)和鹽類，溶出結(jié)合在凝膠層和水垢層中的銅、鎂等無機(jī)金屬離子，將殘存的凝膠層和水垢層從膜表面徹底清洗以恢復(fù)其通透能力。常使用的酸有鹽酸、檸檬酸、草酸等。配制酸溶液的pH 因膜材料而定。因此酸溶液清洗法可以處理沉淀污染。堿溶液清洗劑堿性清洗液可以有效去除蛋白質(zhì)污染，破壞凝膠層，使其從膜表面剝離下來。如對于大分子物質(zhì)等在膜表面形成的凝膠層，物理清洗效果甚微，可用堿液浸泡清洗污染膜，堿性條件下有機(jī)物、二氧化硅和生物污染物易被清除。因此，堿溶液清洗法可以處理吸附污染。氧化性清洗劑氧化性清洗劑如H2O2、NaClO等都具有強(qiáng)氧化性，是目前常用的殺菌劑。既除去了污垢，又殺滅了細(xì)菌。因此，氧化氫清洗劑可以處理生物污染。清洗不同的廢水處理用膜，應(yīng)采用不同的化學(xué)清洗方法，且化學(xué)清洗液的濃度要適宜。如質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2% 5%的次氯酸鈉稀溶液對去除膜孔內(nèi)附著滋生的微生物有很好