超滤膜清洗

一、超滤膜简介

超滤膜是一种用于超滤过程，能将高分子胶体或悬浮颗粒从溶液中分离出来的高分子半透膜。超滤膜以压力为驱动力，膜孔径为1～100nm，属非对称性膜类型。孔密度约10/cm，操作压力差为100～1000kPa，适用于脱除胶体级微粒和大分子，能分离浓度小于百分之十的溶液。

1、结构

这种高分子聚合膜具有不对称的微孔结构，分为两层：

上层为功能层，具有致密微孔和拦截大分子的功能，其孔径为1～20nm；

下层具有大通孔结构的支撑层，起加大膜强度的作用。

功能层较薄，透水通量大。一般先制成管式、板面式、卷式、毛细管式等各种型的组件，然后组装多个组件在一起应用，以加大过滤面积。膜的超滤过程在本质上是机械筛滤过程，膜表面孔隙的大小是主要的控制因素。超过滤膜能分离的溶质为1～30nm大小的分子，它排斥的物质除膜的特性外，还与物质分子的形状、大小、柔度及操作条件等有关。早期的超滤膜用玻璃纸、硝酸纤维膜等。

2、制作材料

通常由各种高分子材料制成，如醋酸纤维素类、醋酸纤维素酯类、聚乙烯类、聚砜类、聚酰胺类以及芳香族聚合物类等。

3、应用领域

超滤膜线已广泛用于工业废水和工艺水的深度处理，如化工、食品和医药工业中大分子物质的浓缩、纯化和分离，生物溶液的消毒，印染废水中染料的分离，石油化工废水中回收甘油，照相化学废水中回收银以及超纯水的制备等。此外，还可用于污泥浓缩脱水等。

 超滤膜是超滤设备的核心元件，早期开发的高分子分离膜之一，被用于超纯水制备中的中端处理装置。由于超滤膜是多空材料，以物理截留的方式去除水中的杂质，所以超滤膜要定期清洗，以保证超滤膜的通过量延长超滤膜的使用寿命。

二、超滤膜的清洗方法

超滤膜的清洗方法一般根据膜的性质和处理料液的性质来确定。通常和反渗透膜清洗相类似，即先以水力清洗，而后根据情况采用不同的化学洗涤剂进行清洗。

例如对电涂材料可以选用含离子的增溶剂，对水溶性有机涂料可以用“桥键”型溶剂。食品工业中蛋白质沉淀可以用朊酶溶剂或磷酸盐、硅酸盐为基础的碱性去垢剂。膜表面由无机盐形成的沉淀可用EDTA之类的螯合剂或酸、碱加以溶解。

超滤膜的清洗方法分为七个步骤：

1、 配制清洗液。

清洗液可多次使用，使用前须将待洗涤的膜用水冲洗多次，除去各种废液。若膜上带有凡士林或羊毛脂时，应先用乙醇擦净后才能使用洗液，否则会使洗涤液失效，降低洗涤能力。

2、低流量输入清洗液

首先用清洗水泵混合一遍清洗液，预热清洗液时应以低流量。 然后以尽可能低的清洗液压力置换元件内的原水，其压力仅需达到足以补充进水至浓水的压力损失即可，即压力须低到不会产生明显的渗透产水。低压置换操作能够有效的减低污垢再次沉淀到膜表面，视情况而定，排放部分浓水以防止清洗液的稀释。

3、循环

当原水被置换掉后，浓水管路中就应该出现清洗液，让清洗液循环回清洗水箱并保证清洗液温度恒定。

4、浸泡

停止清洗泵的运行，让膜元件完全浸泡在清洗液中。常规情况下，元件浸泡大约1小时就足够了，但对于顽固的污染物，需要延长浸泡时间，如浸泡10—15 小时或浸泡过夜。为了维持浸泡过程的温度，可采用很低的循环流量。

5、高流量水泵循环

高流量能冲洗掉被清洗液清洗下来的污染物，如果污染严重，采用高于百分之五十的流量将有助于清洗。在高流量条件下，将会出现过高压降的问题，单元件允许的压降为1bar (15psi)，对多元件压力容器允许压降为3.5bar(50psi)，以先超出为限。

6、冲洗

预处理的合格产水可以用于冲洗系统内的清洗液，除非存在腐蚀问题(例如，静止的海水将腐蚀不锈钢管道)。为了防止沉淀，低冲洗温度为20摄氏度。附注在酸洗过程中，应随时检查清洗液pH 值变化，当在溶解无机盐类沉淀消耗掉酸时，如果pH的增加超过0.5个pH值单低，就应该向清洗箱内补充酸，酸性清洗液的总循环时间不应超过20分钟，超过这一时间后，清洗液可能会被清洗下来的无机盐饱和，而污染物就会再次沉积在膜表面，此时应用合格预处理产水将膜系统及清洗系统内的首遍清洗液排放掉，重新配置清洗液进行第第遍酸性清洗操作。如果系统停机24小时以上，则应将元件保存在百分之一(重量比)的亚硫酸氢钠水溶液中。在对大典系统清洗之前，建议从待清洗的系统内取出一支膜元件，进行单元件清洗效果试验评估。

7、清洗多段系统

在多段系统的冲洗和浸泡，可以对整个系统的所有段同时进行，但是对于高流量的循环须分段进行，以保证循环流量对首段不会太低而对末段不会太高，这可以通过一台泵每次分别清洗各段或针对每段流量要求设置不同的清洗泵来实现。

及时清洗超滤膜才能保持膜的透过量和寿命，而正确的清洗方法则可以节省时间和减少膜元件在清洗过程中受损。对于不同的膜组件，可以选用不同的清洗方法，如管式组件可以用海绵球进行机械清洗，中空纤维式组件可以用反向冲洗等。对于食品工业用膜还需进行消毒处理(用NaOH和H2O2等)。