一種中空纖維超濾膜清洗劑及其制備、應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種清洗劑，特別涉及一種中空纖維超濾膜清洗劑及其制備、應(yīng)用方 法，該清洗劑特別是適用于處理煉化廢水的中空纖維超濾膜的清洗劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 中空纖維超濾膜是一種膜分離技術(shù)，能夠?qū)⑷芤簝艋?、分離或者濃縮。它是介于微 濾和納濾之間的一種膜過程，膜孔徑范圍為0. 05um-lnm ;也是在靜壓差的推動力作用下進(jìn) 行的液相分離過程，能夠去除水中各種膠體、固體顆粒、病菌、隱性孢子，對廢水中的COD和 BOD也有一定去除效果。但是，對于水分子、無機(jī)鹽等小分子物質(zhì)，沒有去除效果。中空纖維 超濾膜主要應(yīng)用于海水淡化、污水回用、工業(yè)廢水深度處理等預(yù)處理系統(tǒng)。
[0003] 近年來，我國煉化企業(yè)隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生產(chǎn)能力不斷提高，企業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò) 大，對水資源需求也不斷增加，廢水產(chǎn)生量和廢水排放量也隨之增加，在用水形勢嚴(yán)峻、用 水成本不斷增加的情況下，搞好煉化廢水回用是實(shí)現(xiàn)節(jié)水減排的重要舉措。煉化污水廠的 廢水成分復(fù)雜，污染物種類多，污染物的濃度高，PH值變化大，COD、NH 3-N、B0D5、SS、濁度、色 度、油、細(xì)菌含量高、波動大，若直接進(jìn)入反滲透裝置必然會對膜造成嚴(yán)重的影響。選擇中空 纖維超濾膜作為反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理，可以減輕反滲透膜的污染負(fù)荷，延長膜元件的清洗 周期與更換周期，也拓寬了反滲透膜的應(yīng)用范圍，但是，中空纖維超濾膜在為反滲透裝置提 供可靠水質(zhì)的同時，它的經(jīng)濟(jì)性也會受膜透水通量、截留率、截留分子量、清洗周期和使用 壽命的影響。
[0004] 中空纖維超濾膜的最大特點(diǎn)是沒有支撐材料，靠纖維管的自身強(qiáng)度來承受工作壓 力。它單位體積有效膜面積大，填充密度高、操作壓力低、能耗小、通量高、能夠反沖洗，并且 過濾通道是開放式的，易于作完整性檢查等優(yōu)勢而在水處理中得以廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)外超 濾膜生產(chǎn)商提供的超濾膜絕大部分為中空纖維結(jié)構(gòu)形式，成千上萬根中空纖維膜絲組裝到 一起成為一根超濾膜元件。根據(jù)膜的致密層在中空纖維的內(nèi)表面和外表面，又分為內(nèi)壓式 組件和外壓式組件。另外還有雙皮層結(jié)構(gòu)的膜元件，膜絲的內(nèi)外徑都有分離層，可以內(nèi)壓式 操作，也可以外壓式操作。內(nèi)壓式膜組件就是原液從中空纖維膜絲的內(nèi)部進(jìn)入，在壓力的驅(qū) 動下，沿經(jīng)向由內(nèi)向外滲透過膜絲而成為透過液。外壓式膜組件原料液是從中空纖維膜絲 的外部進(jìn)入，在壓力驅(qū)動下，沿經(jīng)向由外向內(nèi)滲透過膜絲而成為透過液。內(nèi)壓膜過濾可實(shí)現(xiàn) 膜絲內(nèi)表面的切向流過濾或大流量順沖洗，膜的污染較輕，易于反沖洗恢復(fù)，外壓式膜組 件過濾時存在流動死角，污染物容易在膜組件內(nèi)積存，因此反沖洗需要?dú)獠料捶绞絹砘謴?fù) 膜通量。
[0005] 在實(shí)際工程應(yīng)用中，不論是內(nèi)壓式組件還是外壓式組件，懸浮顆粒和有機(jī)物是造 成中空纖維超濾膜污染的主要原因，有機(jī)物可以在膜表面形成有機(jī)物薄膜層，而且由于大 部分有機(jī)物帶電荷，能夠牢固地吸附在膜的表面和堵塞膜孔通道，從而導(dǎo)致膜性能下降，而 且不易清洗。當(dāng)系統(tǒng)平均透膜壓差（TMP)比初始運(yùn)行壓力增加到0. 16~0. 17Mpa時，通過 反洗和化學(xué)加強(qiáng)反洗反復(fù)多次仍無法恢復(fù)到理想效果時，就必須采用化學(xué)清洗方式來恢復(fù) 膜的通量。
[0006] 現(xiàn)有的中空纖維超濾膜的清洗方法有物理方法和化學(xué)方法兩種。當(dāng)膜污染比較 嚴(yán)重，釆用物理方法效果不佳時，需要化學(xué)清洗劑清洗。在實(shí)際運(yùn)行過程中，對于被煉化廢 水嚴(yán)重污染的中空纖維超濾膜，僅僅靠物理方法很難使膜的滲透通量恢復(fù)到令人滿意的效 果，因此，必須釆用化學(xué)清洗的方法，即釆用對中空纖維超濾膜材料本身沒有破壞性，但對 污染物有溶解、乳化、分散、吸附等作用的化學(xué)試劑對膜進(jìn)行清洗，以去除膜表面的污染物、 恢復(fù)膜的分離性能。對于被煉化廢水污染嚴(yán)重的中空纖維超濾膜，傳統(tǒng)的清洗方法是釆用 酸、堿交替清洗，并加入次氯酸鈉等氧化劑與表面活性劑等。這種方法不但清洗時間長、耗 水量大、能耗大，還易對膜造成腐蝕，縮短了中空纖維超濾膜的壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，為人們提供一種中空纖維超濾膜清洗 劑，該清洗劑可對用于處理煉化廢水的中空纖維超濾膜進(jìn)行有效清洗，在實(shí)現(xiàn)清除污染物 的同時又能夠恢復(fù)超濾膜的分離性能，以充分發(fā)揮中空纖維超濾膜在深度處理煉化廢水的 優(yōu)勢。
[0008] 本發(fā)明的另一目的是提供上述清洗劑的制備方法和應(yīng)用方法。
[0009] 如上構(gòu)思，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種中空纖維超濾膜清洗劑，其特征在于：由下 列原料按照如下的重量配比制成：
[0010] 氫氧化鈉 30-65份、 三聚磷酸鈉 10-40份、. 十二烷基苯磺酸鈉 3-15份、 碳酸鈉 5-15份、 乙二胺四乙酸四鈉鹽 5-10份。
[0011] 上述原料中加入硫酸鈉0-5份。
[0012] 上述原料中加入羥甲基本纖維素0-5份。
[0013] 上述中空纖維超濾膜清洗劑的制備方法，其特征是：在一個帶有攪拌和研磨的搪 瓷反應(yīng)器中依次加入氫氧化鈉、三聚磷酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、硫酸鈉、碳酸鈉、羥甲基本 纖維素、乙二胺四乙酸四鈉鹽，在常溫下攪拌4-6小時，研磨均勻，即得成品。
[0014] 上述中空纖維超濾膜的應(yīng)用方法，依照下列步驟進(jìn)行：
[0015] ①用中空纖維超濾膜處理后的產(chǎn)出水沖洗4_8min。
[0016] @配1-2%本發(fā)明的清洗劑，溫度2〇-3〇1：，循環(huán)清洗4〇1^11。
[0017] ③排放清洗劑，用中空纖維超濾膜處理后的產(chǎn)水沖洗4_8min。
[0018] @配2%鹽酸溶液循環(huán)清洗15-2511^11，溫度20-301：。
[0019] ⑤排放清洗劑，用中空纖維超濾膜處理后的產(chǎn)水沖洗IOmin，沖洗后待用。
[0020] 本發(fā)明還提供了本發(fā)明中空纖維超濾膜清洗劑在深度處理煉化廢水中被污染的 中空纖維超濾膜上的應(yīng)用，其中，所述被污染的中空纖維超濾膜為比被污染前的中空纖維 超濾膜的產(chǎn)水通量下降50%以上的中空纖維超濾膜。
[0021] 本發(fā)明的清洗劑較傳統(tǒng)的清洗劑有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：
[0022] ①大大減輕中空纖維超濾膜表面的濃差極化，降低了膜的清洗頻率。
[0023] ②能夠有效去除有機(jī)物對膜的污染、快速地恢復(fù)中空纖維超濾膜分離性能和產(chǎn)水 通量。
[0024] ③清洗劑組成中堿性氫氧化物含量低，