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优势说明:美国海德能膜ESPA1-4040为海德能ESPA2-4040超低压反渗透膜,膜材质为聚酰胺,有效膜面积7·9 m2,最高进水温度45℃,标称脱盐率99·5%。
详细说明:
采用“HCl酸洗—NaOH和Na-SD混合液碱洗—DBNPA杀菌”清洗工艺对应用于电镀废水处理的小型反渗透膜装置进行化学清洗,可将该装置在0·5MPa下的渗透流量由清洗前的13·9 L/m2·h提高到28·3 L/m2·h,膜通量恢复到初期的89·4%,取得了良好的清洗效果。应用反渗透处理电镀废水时,重金属离子易吸附(沉积)是膜污染的主要因素,应定期进行化学清洗,避免产水能力过快下降,保障系统稳定运行。
膜污染控制除减轻浓差极化及加强预处理等手段以外,采用化学清洗也是有效的膜污染控制方法。化学清洗所用的药剂通常有氧化剂(NaOCl、Cl2、H2O2、O3)、还原剂(如HCHO)、螯合剂(EDTA、六偏磷酸钠)、酸(HNO3、H3PO4、HCl、H2SO4、草酸、柠檬酸)、碱(NaOH、NH4OH)、有机溶剂(乙醇)、表面活性剂(如十二烷基苯磺酸钠、吐温80、Triton、X-100等)、酶(能水解蛋白质的含酶清洗剂)等。
一般情况下,海德能膜直销水处理特别是废水处理过程中的膜污染涉及结垢、有机污染及生物污染等综合污染,单一的清洗方法难以奏效,往往采用多种药液按一定顺序分步清洗,才能达到较理想的效果。本文对应用于电镀废水处理的小型反渗透装置进行了化学清洗,并取得了较满意的效果。
1 反渗透装置及膜污染情况
反渗透系统装置见图1。反渗透膜为海德能ESPA2-4040超低压反渗透膜,膜材质为聚酰胺,有效膜面积7·9 m2,最高进水温度45℃,标称脱盐率99·5%。
该装置主要用于电镀废水的实验研究。每次实验结束后只是用自来水进行简单水冲洗,近一年的运行过程中没有进行化学清洗。与初始运行状况相比较,产水电导率基本稳定在3~5μs/cm,脱盐率基本不变。但是在相同操作压力0·5MPa下,膜通量由初始运行时的31·6L/m2·h,下降到13·9L/m2·h,下降了55·8%,表明膜污染严重,有必要进行化学清洗,以恢复膜的产水能力。
2 清洗实验
2·1 清洗实验方案
考虑到本次清洗的反渗透装置主要用于处理含Cu、Zn、Ni等重金属的电镀废水,引起膜污染的主要因素可能是: (1)废水中的重金属离子容易在膜面形成Cu(OH)2、Zn(OH)2、Ni(OH)2等沉积物; (2)电镀废水中的有机物可在膜面吸附形成有机污染等; (3)废水中的微生物也可在膜面生长繁殖引起生物污染。针对这些污染,拟先采用以去除重金属污染,再采用碱洗去除膜面的有机物,最后采用杀菌剂清除生物污染。根据海德能公司提供的技术导则,一方面酸洗时pH不能过低,另一方面本反渗透装置的污染特别涉及重金属沉积物的污染,酸浓度不宜过低,综合考虑两方面的因素,酸洗时HCl的浓度确定为1%;清除有机污染根据导则的推荐方法采用1% NaOH和0·025%十二烷基苯磺酸钠(Na-SDS)混合清洗液;DBN-PA可采用50mg/L。由于ESPA2-4040反渗透膜为聚酰胺复合膜,膜表面呈一定的负电特性,为避免清洗剂在膜面吸附形成新的污染,应避免使用阳离子型的表面活性剂和杀菌剂。
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