超濾膜清洗

一、超濾膜簡介

超濾膜是一種用于超濾過程，能將高分子膠體或懸浮顆粒從溶液中分離出來的高分子半透膜。超濾膜以壓力為驅動力，膜孔徑為1～100nm，屬非對稱性膜類型?？酌芏燃s10/cm，操作壓力差為100～1000kPa，適用于脫除膠體級微粒和大分子，能分離濃度小于百分之十的溶液。

1、結構

這種高分子聚合膜具有不對稱的微孔結構，分為兩層：

上層為功能層，具有致密微孔和攔截大分子的功能，其孔徑為1～20nm；

下層具有大通孔結構的支撐層，起加大膜強度的作用。

功能層較薄，透水通量大。一般先制成管式、板面式、卷式、毛細管式等各種型的組件，然后組裝多個組件在一起應用，以加大過濾面積。膜的超濾過程在本質上是機械篩濾過程，膜表面孔隙的大小是主要的控制因素。超過濾膜能分離的溶質為1～30nm大小的分子，它排斥的物質除膜的特性外，還與物質分子的形狀、大小、柔度及操作條件等有關。早期的超濾膜用玻璃紙、硝酸纖維膜等。

2、制作材料

通常由各種高分子材料制成，如醋酸纖維素類、醋酸纖維素酯類、聚乙烯類、聚砜類、聚酰胺類以及芳香族聚合物類等。

3、應用領域

超濾膜線已廣泛用于工業廢水和工藝水的深度處理，如化工、食品和醫藥工業中大分子物質的濃縮、純化和分離，生物溶液的消毒，印染廢水中染料的分離，石油化工廢水中回收甘油，照相化學廢水中回收銀以及超純水的制備等。此外，還可用于污泥濃縮脫水等。

 超濾膜是超濾設備的核心元件，早期開發的高分子分離膜之一，被用于超純水制備中的中端處理裝置。由于超濾膜是多空材料，以物理截留的方式去除水中的雜質，所以超濾膜要定期清洗，以保證超濾膜的通過量延長超濾膜的使用壽命。

二、超濾膜的清洗方法

超濾膜的清洗方法一般根據膜的性質和處理料液的性質來確定。通常和反滲透膜清洗相類似，即先以水力清洗，而后根據情況采用不同的化學洗滌劑進行清洗。

例如對電涂材料可以選用含離子的增溶劑，對水溶性有機涂料可以用“橋鍵”型溶劑。食品工業中蛋白質沉淀可以用朊酶溶劑或磷酸鹽、硅酸鹽為基礎的堿性去垢劑。膜表面由無機鹽形成的沉淀可用EDTA之類的螯合劑或酸、堿加以溶解。

超濾膜的清洗方法分為七個步驟：

1、 配制清洗液。

清洗液可多次使用，使用前須將待洗滌的膜用水沖洗多次，除去各種廢液。若膜上帶有凡士林或羊毛脂時，應先用乙醇擦凈后才能使用洗液，否則會使洗滌液失效，降低洗滌能力。

2、低流量輸入清洗液

首先用清洗水泵混合一遍清洗液，預熱清洗液時應以低流量。 然后以盡可能低的清洗液壓力置換元件內的原水，其壓力僅需達到足以補充進水至濃水的壓力損失即可，即壓力須低到不會產生明顯的滲透產水。低壓置換操作能夠有效的減低污垢再次沉淀到膜表面，視情況而定，排放部分濃水以防止清洗液的稀釋。

3、循環

當原水被置換掉后，濃水管路中就應該出現清洗液，讓清洗液循環回清洗水箱并保證清洗液溫度恒定。

4、浸泡

停止清洗泵的運行，讓膜元件完全浸泡在清洗液中。常規情況下，元件浸泡大約1小時就足夠了，但對于頑固的污染物，需要延長浸泡時間，如浸泡10—15 小時或浸泡過夜。為了維持浸泡過程的溫度，可采用很低的循環流量。

5、高流量水泵循環

高流量能沖洗掉被清洗液清洗下來的污染物，如果污染嚴重，采用高于百分之五十的流量將有助于清洗。在高流量條件下，將會出現過高壓降的問題，單元件允許的壓降為1bar (15psi)，對多元件壓力容器允許壓降為3.5bar(50psi)，以先超出為限。

6、沖洗

預處理的合格產水可以用于沖洗系統內的清洗液，除非存在腐蝕問題(例如，靜止的海水將腐蝕不銹鋼管道)。為了防止沉淀，低沖洗溫度為20攝氏度。附注在酸洗過程中，應隨時檢查清洗液pH 值變化，當在溶解無機鹽類沉淀消耗掉酸時，如果pH的增加超過0.5個pH值單低，就應該向清洗箱內補充酸，酸性清洗液的總循環時間不應超過20分鐘，超過這一時間后，清洗液可能會被清洗下來的無機鹽飽和，而污染物就會再次沉積在膜表面，此時應用合格預處理產水將膜系統及清洗系統內的首遍清洗液排放掉，重新配置清洗液進行第第遍酸性清洗操作。如果系統停機24小時以上，則應將元件保存在百分之一(重量比)的亞硫酸氫鈉水溶液中。在對大典系統清洗之前，建議從待清洗的系統內取出一支膜元件，進行單元件清洗效果試驗評估。

7、清洗多段系統

在多段系統的沖洗和浸泡，可以對整個系統的所有段同時進行，但是對于高流量的循環須分段進行，以保證循環流量對首段不會太低而對末段不會太高，這可以通過一臺泵每次分別清洗各段或針對每段流量要求設置不同的清洗泵來實現。

及時清洗超濾膜才能保持膜的透過量和壽命，而正確的清洗方法則可以節省時間和減少膜元件在清洗過程中受損。對于不同的膜組件，可以選用不同的清洗方法，如管式組件可以用海綿球進行機械清洗，中空纖維式組件可以用反向沖洗等。對于食品工業用膜還需進行消毒處理(用NaOH和H2O2等)。