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超濾系統的物理清洗方法


的物理清洗方法

      一般在超濾前均裝有孔徑為5~10μm的過濾器,以去除固體懸浮物及鐵鋁等膠體。對已污染的膜,可采用下列方法清洗。
     ① 水力方法,降低操作壓力,提高保留液循環量(即高速水沖洗)有利于提高通量;采用液流脈沖的形式可以很快將膜污染清除,特別是洗液脈沖同反沖結合起來,將會收到令人滿意的效果。例如,內壓式中空纖維膜可以用以下兩種方式清洗。一個是反沖洗滌液體反向透過膜,除去沉積在纖維內壁的污垢,注意洗滌液中不得含有懸浮物以防止中空纖維膜的海綿狀底層被堵塞。

     例如反沖洗時可采用兩個超濾器并聯運行,用一個超濾器的出水對另一個超濾器進行反沖洗,這應在較低的操作壓力 下進行,以免引起膜破裂,反沖洗時間一般需要20~30min。另一個是循環洗滌關閉透過液出口,利用料液和透過液來清洗,由于料液在中空纖維內腔的流速 高,因而流動壓力降大。關閉透過液出口后,纖維間的壓力大致等于纖維內壓力的平均值,在中空纖維的進口段內壓較高,產生濾液;在纖維的出口段外壓較高,濾液反向流人纖維內腔,透過液在中空纖維內外作循環流動。

     返回的濾液流加上高速的料液流可以清除沉積的污垢,近來有一種發展動向是采用兩套內壓中空纖維膜組 合使用的方法,兩套膜組件并聯,其中一套工作,分流出一部分超濾液來反沖另一套中空纖維膜,間隔一段時間后交換進行,一般是工作10min,反沖1min,這種邊工作邊反沖的方式能很好地防止膜孔道堵塞,使膜通量保持在較高的狀態下工作。這種操作方式突破了要等到膜污染之后才停止工作進行清洗的觀 點,它不需用清洗劑,也不需卸下膜組件,是一種很好的方法,只是對換向開關以及換向開關的控制部分要求較高,否則影響膜的壽命。
       又如,對外壓式中空纖維膜可使用等壓法沖洗。沖洗時首先降壓運行、關閉超濾液出口并增加原液進口流速,此時中空纖維內腔壓力隨之上升,直至達到與纖維外側內腔操作壓力相等,使膜內外側壓差為零,滯留于膜面的溶質分子即會懸浮于溶液中并隨濃縮水排出。等壓沖洗適用于中空纖維膜。

      對于中空纖維膜組件,還可使用 負壓清洗方法,即用抽吸的方法使膜的功能面處于負壓狀態,從而去除污染物,使膜的性能得到恢復。其優點為當膜的外側壓力為大氣壓時,膜內外側的壓差最大為 一個大氣壓,膜不易損壞,同時其清洗效果優于等壓清洗。

     ② 氣-液脈沖往膜過濾裝置間隙通人高壓氣體(空氣或氮氣)就形成氣,液脈沖。氣體脈沖使膜上的孔道膨脹,從而使污染物能被液體沖走。此法效果較好,氣體壓力 一般為0.2~0.5MPa,可以使膜通量恢復到90%以上。此外,還有電場過濾,脈沖電脈清洗,脈沖電解清洗,電滲透反洗,海綿球機械擦洗等方法。

的化學清洗方法
化學清洗:當膜污染比較嚴重,采用物理方法不能使通量恢復時,必須用化學清洗劑進行清洗。化學清洗從本質上講是沉淀物與清洗劑之間的一個多相的反應,根據布萊特的理論,化學清洗分為6個過程:
① 化學清洗前的機械清洗;
② 清洗劑擴散到污垢表面;
③ 滲透擴散進污垢層;
④ 清洗反應(其中包括物化過程:溶化、機械應力和熱應力、濕潤、浸透、溶脹、收縮、溶劑化作用、乳化作用,抗絮凝作用和吸附作用。化學過程為:水解作用、膠 溶作用、皂化作用、溶解作用、整合作用、整合和懸浮,這些反誼總是生成一些可溶性的產物,至少也能分散一些物質。反應產物減弱了污垢顆粒和膜表面之間的結 合力):
⑤ 清洗反應產物轉移到內表面;
⑥ 產物轉移到內表面。


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