本發(fā)明屬于滲透膜，具體涉及一種預(yù)防膜系統(tǒng)陽離子表面活性劑污染的方法。

背景技術(shù)：

1、反滲透膜和納濾膜作為當(dāng)下普遍流行的水處理方式，其對膜系統(tǒng)的進(jìn)水有相對較嚴(yán)格的要求，其中就要求進(jìn)水中不能檢出表面活性劑成分，因而反滲透膜和納濾膜較少用于含一定濃度的陽離子表面活性劑的廢水處理中。隨著目前各行業(yè)對廢水回用的需求大幅提升，反滲透膜和納濾膜極用于對含表面活性劑的廢水處理。當(dāng)用于處理含陽離子表面活性劑的廢水處理時(shí)，主要的問題是會(huì)造成膜系統(tǒng)產(chǎn)水量衰減，并且難以清洗恢復(fù)

2、陽離子表面活性劑是分子中活性部分帶正電荷的一類表面活性劑，其溶于水時(shí)，親水基帶正電性。陽離子表面活性劑可用于織物的抗靜電劑、柔軟整理劑；也可用于殺菌劑、抗結(jié)塊劑、礦石浮選劑、化妝品乳化劑、金屬防腐蝕劑等。陽離子表面活性劑應(yīng)用過程中可能產(chǎn)生相應(yīng)的廢水，如陽離子表面活性劑用于冷軋鋼的緩蝕過程時(shí)產(chǎn)生的廢水；用于制革工業(yè)中浸水去除皮料上防腐劑時(shí)產(chǎn)生的廢水；用于半導(dǎo)體行業(yè)清洗時(shí)產(chǎn)生的清洗廢水等。

3、由于陽離子表面活性劑在水溶液中帶正電性，而反滲透膜和納濾膜一般均帶負(fù)電性，因此廢水中的陽離子表面活性劑極容易吸附于膜表面，陽離子表面活性劑通常被視為膜系統(tǒng)的有機(jī)污染物源，常規(guī)的膜系統(tǒng)一般通過絮凝過濾、超濾、活性炭吸附等方法除去，但這些方式對表面活性劑的去除效果均有限，而極少量的表面活性劑進(jìn)入膜系統(tǒng)即可造成膜系統(tǒng)不可逆的性能衰減。

4、公開號為cn102133505b的中國發(fā)明專利公開了一種反滲透/納濾膜污染的強(qiáng)化清洗方法，導(dǎo)入具有ph響應(yīng)特性的功能材料，通過擴(kuò)散作用使ph響應(yīng)性功能材料進(jìn)入污染層，然后通過改變?nèi)芤簆h值使膜表面污染層中的具有ph響應(yīng)功能的材料發(fā)生分子形態(tài)轉(zhuǎn)變，從而使污染層疏松化，促進(jìn)污染物從膜表面去除，提高膜污染的清洗效率?？捎行岣叻礉B透/納濾膜污染的清洗效果，從而提高膜分離效率和延長膜使用壽命，而且清洗工藝也較簡單。但是該方法不夠完善，無法預(yù)估是否存在污染風(fēng)險(xiǎn)以及準(zhǔn)確知道污染的程度，進(jìn)而不能針對性解決問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種預(yù)防膜系統(tǒng)陽離子表面活性劑污染的方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種預(yù)防膜系統(tǒng)陽離子表面活性劑污染的方法，其特征在于：包括以下步驟，

3、步驟1：評估風(fēng)險(xiǎn)，通過試驗(yàn)裝置檢測膜系統(tǒng)檢測進(jìn)水水樣是否被陽離子表面活性劑污染，若產(chǎn)水量衰減幅度≥30％，則表明該進(jìn)水水樣對膜元件有污染風(fēng)險(xiǎn)；

4、步驟2：評估投加種類和投加量，確定存在風(fēng)險(xiǎn)后，在原水進(jìn)入膜系統(tǒng)前投加一定量的陰離子表面活性劑，投加的陰離子表面活性劑的種類及投加量m需根據(jù)小試驗(yàn)結(jié)果評估；

5、步驟3：確定投加點(diǎn)，根據(jù)步驟2確定的實(shí)際系統(tǒng)陰離子表面活性劑投加量，在原水進(jìn)入膜系統(tǒng)前投加陰離子表面活性劑，投加位點(diǎn)包括但不限于預(yù)處理單元超濾進(jìn)水管、超濾產(chǎn)水箱、預(yù)處理單元活性炭處理進(jìn)水管、活性炭處理出水管、保安過濾器進(jìn)水管、保安過濾器出水管；

6、步驟4：配制要求濃度的陰離子表面活性劑原液并投放；

7、步驟2如下：

8、步驟21：取10～50l膜系統(tǒng)的進(jìn)水水樣裝入桶內(nèi)；

9、步驟22：在桶中加入不同量的的陰離子表面活性劑并分別多次運(yùn)行小試驗(yàn)裝置，運(yùn)行時(shí)間>30min，記錄膜元件產(chǎn)水流量，單位l/min，以運(yùn)行初始產(chǎn)水流量f0和運(yùn)行結(jié)束時(shí)產(chǎn)水流量f1，計(jì)算膜元件運(yùn)行過程中的產(chǎn)水量衰減幅度并記錄；

10、步驟23：通過以上記錄，選擇試驗(yàn)過程中產(chǎn)水量衰減幅度≤15％的陰離子表面活性劑投加量m，計(jì)算實(shí)際系統(tǒng)所需的陰離子表面活性劑投加量，計(jì)算公式為：

11、

12、其中,

13、m：實(shí)際系統(tǒng)所需陰離子表面活性劑投加量，單位g/min

14、m：小試試驗(yàn)中陰離子表面活性劑投加量，單位g

15、v：小試試驗(yàn)中的試驗(yàn)原水體積，單位l

16、q：實(shí)際膜系統(tǒng)的進(jìn)水流量，單位m3/h。

17、進(jìn)一步的，所述步驟1的確實(shí)污染方式包括但不限于了解廢水來源、水樣分析、小試實(shí)驗(yàn)、以往污染膜分析。

18、進(jìn)一步的，所述步驟1的實(shí)驗(yàn)裝置包括原水桶，與原水桶管路連接的膜元件，膜元件和壓力表設(shè)置在膜殼內(nèi)，膜元件連接有兩條獨(dú)立的管道出廢水和凈水，在膜元件廢水回流的管路上設(shè)置有廢水截止閥，與廢水回流管路并排為產(chǎn)水回流管路。

19、進(jìn)一步的，步驟1中通過實(shí)驗(yàn)裝置檢測的步驟如下：

20、步驟11：取:10～50l膜系統(tǒng)的進(jìn)水水樣裝入桶內(nèi)

21、步驟12：運(yùn)行試驗(yàn)裝置，運(yùn)行時(shí)間>30min，并在運(yùn)行初始和運(yùn)行結(jié)束時(shí)，記錄膜元件產(chǎn)水流量，單位l/min，以運(yùn)行初始產(chǎn)水流量f0和運(yùn)行結(jié)束時(shí)產(chǎn)水流量f1，計(jì)算膜元件運(yùn)行過程中的產(chǎn)水量衰減幅度，計(jì)算公式為：

22、

23、進(jìn)一步的，步驟3中投加的陰離子表面活性劑種類包括但不限于十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、n-脂?；劝彼徕c，具體選擇哪種表面活性劑，需通過步驟2中小試試驗(yàn)篩選確定。

24、進(jìn)一步的，所述步驟4具體如下：步驟2和3確定原水進(jìn)入膜系統(tǒng)前的陰離子表面活性劑投加量和投加位點(diǎn)后，陰離子表面活性劑的投加方式為加藥泵計(jì)量投加，即配制一定濃度的陰離子表面活性劑原液，通過計(jì)量泵投加進(jìn)入膜系統(tǒng)進(jìn)水管路中，保證投加進(jìn)入管路的濃度滿足步驟2中的m。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：本發(fā)明提供的技術(shù)通過在含陽離子表面活性劑的廢水進(jìn)入反滲透或納濾膜系統(tǒng)前，投加一定濃度的陰離子表面活性劑，以提前與陽離子表面活性劑發(fā)生反應(yīng)，生成對反滲透膜和納濾膜污染風(fēng)險(xiǎn)較小的產(chǎn)物，并可能在后續(xù)的預(yù)處理單元，如活性炭過濾，超濾等將該產(chǎn)物去除。以達(dá)到預(yù)防反滲透膜或納濾膜處理含陽離子表面活性劑廢水時(shí)會(huì)出現(xiàn)的產(chǎn)水量衰減問題。

技術(shù)特征：

1.一種預(yù)防膜系統(tǒng)陽離子表面活性劑污染的方法，其特征在于：包括以下步驟，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)防膜系統(tǒng)陽離子表面活性劑污染的方法，其特征在于：所述步驟1的確實(shí)污染方式包括但不限于了解廢水來源、水樣分析、小試實(shí)驗(yàn)、以往污染膜分析。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)防膜系統(tǒng)陽離子表面活性劑污染的方法，其特征在于：所述步驟1的實(shí)驗(yàn)裝置包括原水桶，與原水桶管路連接的膜元件，膜元件和壓力表設(shè)置在膜殼內(nèi)，膜元件連接有兩條獨(dú)立的管道出廢水和凈水，在膜元件廢水回流的管路上設(shè)置有廢水截止閥，與廢水回流管路并排為產(chǎn)水回流管路。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)防膜系統(tǒng)陽離子表面活性劑污染的方法，其特征在于：步驟1中通過實(shí)驗(yàn)裝置檢測的步驟如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)防膜系統(tǒng)陽離子表面活性劑污染的方法，其特征在于：步驟3中投加的陰離子表面活性劑種類包括但不限于十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、n-脂?；劝彼徕c，具體選擇哪種表面活性劑，需通過步驟2中小試驗(yàn)篩選確定。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)防膜系統(tǒng)陽離子表面活性劑污染的方法，其特征在于：步驟3的原水進(jìn)入膜系統(tǒng)前投加陰離子表面活性劑投加位點(diǎn)包括但不限于預(yù)處理單元超濾進(jìn)水管、超濾產(chǎn)水箱、預(yù)處理單元活性炭處理進(jìn)水管、活性炭處理出水管、保安過濾器進(jìn)水管、保安過濾器出水管。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)防膜系統(tǒng)陽離子表面活性劑污染的方法，其特征在于：所述步驟4具體如下，步驟2和3確定原水進(jìn)入膜系統(tǒng)前的陰離子表面活性劑投加量和投加位點(diǎn)后，陰離子表面活性劑的投加方式為加藥泵計(jì)量投加，即配制一定濃度的陰離子表面活性劑原液，通過計(jì)量泵投加進(jìn)入膜系統(tǒng)進(jìn)水管路中，保證投加進(jìn)入管路的濃度滿足步驟2中的m。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種預(yù)防膜系統(tǒng)陽離子表面活性劑污染的方法,包括以下步驟，評估風(fēng)險(xiǎn)，通過試驗(yàn)裝置檢測膜系統(tǒng)進(jìn)水水樣是否被陽離子表面活性劑污染，若產(chǎn)水量衰減幅度≥30％，則表明該進(jìn)水水樣對膜元件有污染風(fēng)險(xiǎn)；評估投加種類和投加量，確定存在風(fēng)險(xiǎn)后，在原水進(jìn)入膜系統(tǒng)前投加一定量的陰離子表面活性劑，投加的陰離子表面活性劑的種類及投加量M需根據(jù)小試驗(yàn)結(jié)果評估；確定投加點(diǎn)，根據(jù)步驟2確定的實(shí)際系統(tǒng)陰離子表面活性劑投加量，在原水進(jìn)入膜系統(tǒng)前投加陰離子表面活性劑；配制要求濃度的陰離子表面活性劑原液并投放。通過在膜系統(tǒng)預(yù)處理階段投加一定量的陰離子表面活性劑，以預(yù)防反滲透或納濾膜系統(tǒng)處理含陽離子表面活性劑時(shí)的性能衰減。

技術(shù)研發(fā)人員：梁龍,穆黔,鄒明明,韓丁,文繼斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沃頓科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9