陶瓷膜设备被污染后,渗入通量会减少,陶瓷膜的通量和分离特性能通过清洗来修复。江苏久思合生物科技有限公司总结了清除陶瓷膜污染的各类清洗方式,主要包含物理清洗、化学清洗、电清洗和超音波清洗。
1.陶瓷膜物理清洗法
物理清洗是指用人力或机械方式从陶瓷膜表面或膜孔中清除污染物,关键用水或气清洗。常见的物理清洗方式一般包含低压快速清洗、反压清洗和二者的融合。低压高流速清洗是指在低压力下尽量提升膜面流速,此方法减少了溶质分子在膜面滞留的几率。反压清洗是指在陶瓷膜的透液侧施压,使透液反向通过陶瓷膜。此方法一方面能够冲跑阻塞在陶瓷膜孔里的污染物,另一方面对材料液侧陶瓷膜表面的附着层也有一定的清洗功效。物理清洗包含正向清洗、变向清洗、震动、排气清洗、气体喷涌和循环清洗等。中药复方水提液过虑回应试验选用微滤陶瓷膜错流法进行。结果显示,压力为O.1-0.2MPa,温度为40-100℃,在雷诺数1800-2500中间,可以有效的降低滤液对膜管的污染,用碱液或开水反向反冲洗膜,是解决陶瓷膜污染的较好方法。此外,加上凝血剂还可以有效的清除瓷器薄膜表面的污染物,凝血对陶瓷膜污染的修复在于过虑过程中膜表面形成的污染物性能。根据研究表明,在直接过滤源水的情形下,反冲洗膜的渗入通量仅是原始通量的40%,并加了助凝剂4mg/L和10mg/L(以Al反冲洗后通量彻底恢复。
2.陶瓷膜化学清洗法
在操作过程中,针对污染严重的陶瓷膜,只靠物理清洗难以彻底恢复膜通量,务必依靠化学清洗。化学清洗方法很多社会经验与技巧,一般因为陶瓷膜表面形成的附着层性质不同,所使用的方式也有很大不同。依据陶瓷膜污染物的种类和污染水平,及其陶瓷膜的物理学特性,应选用化学清洗剂。清洁液里的无机酸主要用于消除污渍,将污染物中的一些不可溶物质转化为可溶性物质;碱主要用于清除油脂、蛋白、藻类等生物污染、身体污染和大部分有机污染物;融合剂关键与污染物里的无机离子络合,产生高溶解性物质,从而降低沉积在膜表面和孔里的盐和吸咐的无机污染物。针对不同的材料和液态,还可以将几类清洁液做为特殊清洁液进行相应的混和,或是选用酸碱更替洁净的清洁方法。使用的化学清洗剂必须与瓷器薄膜材料适配,并严格执行瓷器薄膜生产商提出的标准(压力、温度和流量等)开展清洗,以避免对瓷器薄膜导致不可逆转毁坏。针对不同种类陶瓷膜污染,应剖析污染物,并用适度的药物开展清洗。一般来说,陶瓷膜污染是由多种污染引起的。选用单一的清洗方式,效果不佳。结合实际,可以用多种药品液态按序清洗。此外,陶瓷膜设备厂家说在清洗环节中要注意清洗液的温度,pH操纵清理标准,如值和清理流量。在油田含油污水的陶瓷膜过虑实验中,以表面活性剂、融合剂、烧碱为主的复合碱清洗剂获得了较好的清洗效果。选用反向脉冲清洗等清洗工艺,进一步增强了清洗效果,规避了膜污染积累,更切实解决了陶瓷膜清洗问题。
3.陶瓷膜电清洗法
电清洗要在瓷器薄膜上增加电场,使带电粒子或分子沿电场方向挪动,在一定时长间隔内施加电场,界面上的粒子或分子可以在不终断操作的情形下消除,即借助电场减少浓度差极化,提升瓷器薄膜的通量。此方法的缺点是需要使用导电膜和设置有电级的独特膜。
4.陶瓷膜超声清洗法
以上三种清洗方式在一定程度上提升了陶瓷膜的渗入量,但是可能吸引新的污染物并毁坏全面的膜材料。此外,在操作和清理中间有很多变换流程。超声具备透过膜组件和可实时监测的潜力,超音波清洗愈来愈造成大众的研究兴趣。海外学者应用超音波清洗设备对瓷器薄膜开展清洗,并进行了更全面的研究。通常采用线下清洗试验设备开展清洗实验。瓷器薄膜安装于由不锈钢制成的错流过虑做成薄膜过滤系统。该设备根据液态,水准渗入水超音波清洗罐里,以水为声学物质,一般将污染的陶瓷膜部件放进超音波清洗设备内进行清洗。外国学者还探讨了选用超音波等清洗方式来提升陶瓷膜的通量,降低陶瓷膜的污染。超音波与物理(前清洗)清洗方式相结合,比超音波和前清洗单用效果好些。用超音波和表面活性剂瓷膜选用超音波和表面活性剂融合清洗,结果显示二者的融合好于任何一种清洗方式。表面活性剂增强了超音波清洗效果,在清洗环节中彼此填补,大大提升了膜量。应用阳离子表面活性剂(SDS)浓度提升与超音波融合清洗,获得η(SDS)的优值为8mmol,在这种情况下,与超音波融合清洁效率做到78%。在不同操作环境下,选用错流设备清洗受污染的超滤陶瓷膜和微滤陶瓷膜,下结论,超音波结合水清洗是一种高效的清洗方式。
中国一些科研院所对超音波清洗瓷器薄膜污染展开了相关研究,但大部分研究仅仅其中的一个或几个方面,这是不足全面的。黄霞将超音波与其它清洗方式相结合,探讨了瓷器薄膜生物反应器对微污染源水的污染和清洗,发觉超音波清洗大的表面秸杆粘附生长种类MBR与超音波结合的化学清洗效果显著,污染膜效果显著。
目前,一些文献早已报道了其他一些清洁方法,包含系统中海绵球、振动分析、鼓气等,在研究阶段获得了优良清洁效果,但在实践应用中仍存在一些问题。不管选用哪种方法清洗陶瓷膜,都对陶瓷膜导致毁坏。因而,应尽量提升清理品质,降低清理频次;同时,需及时清理陶瓷膜,以降低清理难度。