根據(jù)環(huán)保做過的污水處理工程的實際運行經(jīng)驗來看，污染現(xiàn)象在多孔膜中較為常見, 發(fā)生污染的最直觀表現(xiàn)就是通量的持續(xù)降低, 一般用通量下降的程度以及污染物的質(zhì)量來描述污染的狀況。
工藝流程與傳統(tǒng)技術比較
1、物理清洗
1）等壓沖洗
適用于中空纖維組件。 沖洗時首先降壓運行, 關閉濾液出口并增加原水進入速率, 此時中空纖維組件內(nèi)壓力隨之升高, 直至達到中空纖維外側(cè)腔體操作壓力相等, 即膜兩側(cè)壓差為0, 這樣滯留于膜表面的溶質(zhì)分子懸浮于溶液中并隨濃縮液排出。
2）反沖洗
指從膜的透過側(cè)通過液體沖洗, 將膜面污染物除去的方法。 同時應該考慮在較低的壓力下進行( 0.1 MPa 左右) , 以免引起膜破裂。
3）氣液混合振蕩清洗技術
氣液振蕩清洗方法是在膜組件的內(nèi)腔鼓入壓縮空氣, 伴隨著反洗的透過液, 使中空纖維在空氣泡和水流的作用下晃動振蕩, 抖落或沖掉中空纖維外表面附著的感染物。
4）負壓清洗
類似于反壓清洗原理, 清洗時使膜組件接在泵的吸程上, 造成膜的功能面壓力低于膜的另一面壓力, 從而使透過液逆流透過膜來達到清洗膜面及膜孔內(nèi)的污染物。 污水處理廠工藝流程離心分離法本身就是一種處理單元，使用的處理裝置有離心分離機和水旋分離器等。 篩濾截留法有柵篩截留和過濾兩種處理單元，前者使用的處理設備是格柵、篩網(wǎng)，而后者使用的是砂濾池和微孔濾機等。
5）機械刮除
對管式組件可采用軟質(zhì)泡沫塑料球、海綿球, 對內(nèi)壓管膜進行清洗, 在管內(nèi)通過水力讓泡沫塑料球、海綿球反復經(jīng)過膜表面, 對感染物進行械性的篩除。 該法適用于以有機膠體為污染成分的膜表面的清洗。
6）電清洗
在膜上施加電場, 則帶電粒子或分子將沿電場方向移動, 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。 清洗劑的選擇決定于污染物的類型和膜材料的性質(zhì)。 在清洗方案的選擇中, 應考慮以下因素: 清洗設備的要求, 膜的類型和清洗劑的相容性,系統(tǒng)的結構材料, 污染物的判定), 對使用過的清洗液的排放條件及由此造成的影響。
2、化學清洗
許多化學試劑對去除污染物和其他沉積物是有效的。 化學清洗實際上涉及到所使用的化學藥劑和污垢、沉積物和腐蝕產(chǎn)物及影響通量速率和產(chǎn)水水質(zhì)的其他污染物的反應。
1）堿性清洗劑
常用的是氫氧化物和磷酸鹽等。 其中氫氧化物是指在某種程度上能溶合SiO2, 皂化脂類和溶解蛋白質(zhì)的物質(zhì)。 磷酸鹽呈弱堿性, 其清洗效果有限, 常被用作分散劑、溶解磷酸鹽、調(diào)節(jié)值、乳化脂類和膠溶蛋白等。
2）酸性清洗劑
a.硫酸
可用于較寬的溫度范圍, 不揮發(fā), 其成鹽的溶解度較硝酸和鹽酸小, 其反應劇烈, 使用時有一定的危險性;
b.鹽酸
最常用的一種清洗用酸, 溶解能力強, 廣泛用于去除SiO2 以外的無機污垢和堵塞物, 且適用于低溫, 但清洗過程中可能產(chǎn)生HCl 氣體對鋼材有腐蝕作用;
c.氨氮水
反應劇烈, 溶解度大, 可鈍化不銹鋼、鋁等, 應用的范圍較硫酸、鹽酸更廣, 但對低碳鋼有輕微的腐蝕;
d.檸檬酸
固體, 易處理、危險小, 與堵塞物形成的鹽溶解度較大, 即使在堿性條件下, 對鐵離子的絡合力大, 也難以形成氫氧化物沉淀, 但常需在溫度80～100 ℃下使用, 且清洗所需的時間較長。
3）酶清洗劑
該類清洗劑對有機物特別是蛋白質(zhì)、油脂類的污染物的清洗是很有效的, 其缺點是價格昂貴, 反應速度慢, 需要長時間的浸漬。
4）表面活性劑
主要有陰離子、陽離子和非離子3 種表面活性劑。 他們可以改善清洗劑和膜面沉積物的接觸, 減少水的用量, 縮短清洗所需的時間。
5）消毒清洗劑
這類物質(zhì)一般具有較強的氧化能力, 在消毒的同時, 能有效的去除膜污染物中的有機成分, 使膜的通透能力得到較好的恢復。 常用的有次氯酸鈉以及過氧化氫等。
a.次氯酸鈉
能夠非常有效的去除有機污染物, 化學反應速度快, 清洗所需的時間短。 但其腐蝕性強, 特別在低pH 的情況下, 對不銹鋼有明顯的腐蝕作用。 當清洗溫度較高時, 其中溶解的氯氣會逸出, 對人的呼吸系統(tǒng)有害。
b.過氧化氫
一種二元弱酸, 遇光、氧化物、還原物分解, 產(chǎn)生大量的泡沫, 是一種較溫和的消毒殺菌劑。 質(zhì)量分數(shù)為1.2%的水溶液對清除有機物質(zhì)所堵塞的微濾和超濾膜具有良好的效果。 所選定的膜污染的清洗技術必須可以有效的去除膜的污染物, 使膜的正常通透能力和分離性能得到較為明顯的恢復。
理想的清洗劑應該具備以下的特征： 能松動或溶合膜的污染物, 不能導致新的污染的產(chǎn)生或堵塞, 對膜本身及管路系統(tǒng)不能有腐蝕作用, 清洗速度快, 對膜表面及系統(tǒng)有消毒作用, 化學穩(wěn)定性強, 無毒、安全, 對環(huán)境影響小, 成本低。
3、生物清洗
這類方法又可分為兩類： 一類是使用清洗劑清洗, 此類清洗劑具有生物活性;；另一類則是將生物劑固定通過特殊的方法固定在膜上, 使膜具有抗污染的能力。
對含蛋白體系的混合物膜分離的過程, 酶制劑清洗是一種非常有效的方法。 污水處理的步驟生活污水是指人們在日常生活活動中所排出的廢水，這種廢水主要被生活廢料和人的排泄物所污染，污染物的數(shù)量、成分和濃度與人們的生活習慣、用水量有關。 生活污水一般并不含有有毒物質(zhì)，但是，它具有適于微生物繁殖的條件，含有大量細菌和病原體，從衛(wèi)生角度來看，具有一定的危害性。 污水處理廠工藝流程就是利用物理、化學和生物的方法對廢水進行處理，使廢水凈化，減少污染，以至達到廢水回收、復用，充分利用水資源。
采用酶制劑清洗可以切斷蛋白鏈, 而表面活性劑可與特定的蛋白鏈發(fā)生作用, 另外還可快速溶解小的松散的蛋白片段。 因此, 先采用酶制劑清洗, 后采用表面活性劑清洗的方法對BSA 和乳清污染的聚砜超濾膜清洗非常有效。 另外, 也可將2 種清洗劑復配成一種, 但必須考慮優(yōu)化, 即清洗劑之間不能發(fā)生相互作用。
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