超濾系統(tǒng)的物理清洗方法

 一般在超濾前均裝有孔徑為5~10μm的過(guò)濾器，以去除固體懸浮物及鐵鋁等膠體。對(duì)已污染的膜，可采用下列方法清洗。
 ① 水力方法，降低操作壓力，提高保留液循環(huán)量（即高速水沖洗）有利于提高通量；采用液流脈沖的形式可以很快將膜污染清除，特別是洗液脈沖同反沖結(jié)合起來(lái)，將會(huì)收到令人滿(mǎn)意的效果。例如，內(nèi)壓式中空纖維膜可以用以下兩種方式清洗。一個(gè)是反沖洗滌液體反向透過(guò)膜，除去沉積在纖維內(nèi)壁的污垢，注意洗滌液中不得含有懸浮物以防止中空纖維膜的海綿狀底層被堵塞。

 例如反沖洗時(shí)可采用兩個(gè)超濾器并聯(lián)運(yùn)行，用一個(gè)超濾器的出水對(duì)另一個(gè)超濾器進(jìn)行反沖洗，這應(yīng)在較低的操作壓力 下進(jìn)行，以免引起膜破裂，反沖洗時(shí)間一般需要20~30min。另一個(gè)是循環(huán)洗滌關(guān)閉透過(guò)液出口，利用料液和透過(guò)液來(lái)清洗，由于料液在中空纖維內(nèi)腔的流速 高，因而流動(dòng)壓力降大。關(guān)閉透過(guò)液出口后，纖維間的壓力大致等于纖維內(nèi)壓力的平均值，在中空纖維的進(jìn)口段內(nèi)壓較高，產(chǎn)生濾液；在纖維的出口段外壓較高，濾液反向流人纖維內(nèi)腔，透過(guò)液在中空纖維內(nèi)外作循環(huán)流動(dòng)。

 返回的濾液流加上高速的料液流可以清除沉積的污垢，近來(lái)有一種發(fā)展動(dòng)向是采用兩套內(nèi)壓中空纖維膜組 合使用的方法，兩套膜組件并聯(lián)，其中一套工作，分流出一部分超濾液來(lái)反沖另一套中空纖維膜，間隔一段時(shí)間后交換進(jìn)行，一般是工作10min，反沖1min，這種邊工作邊反沖的方式能很好地防止膜孔道堵塞，使膜通量保持在較高的狀態(tài)下工作。這種操作方式突破了要等到膜污染之后才停止工作進(jìn)行清洗的觀 點(diǎn)，它不需用清洗劑，也不需卸下膜組件，是一種很好的方法，只是對(duì)換向開(kāi)關(guān)以及換向開(kāi)關(guān)的控制部分要求較高，否則影響膜的壽命。
 又如，對(duì)外壓式中空纖維膜可使用等壓法沖洗。沖洗時(shí)首先降壓運(yùn)行、關(guān)閉超濾液出口并增加原液進(jìn)口流速，此時(shí)中空纖維內(nèi)腔壓力隨之上升，直至達(dá)到與纖維外側(cè)內(nèi)腔操作壓力相等，使膜內(nèi)外側(cè)壓差為零，滯留于膜面的溶質(zhì)分子即會(huì)懸浮于溶液中并隨濃縮水排出。等壓沖洗適用于中空纖維膜。

對(duì)于中空纖維膜組件，還可使用 負(fù)壓清洗方法，即用抽吸的方法使膜的功能面處于負(fù)壓狀態(tài)，從而去除污染物，使膜的性能得到恢復(fù)。其優(yōu)點(diǎn)為當(dāng)膜的外側(cè)壓力為大氣壓時(shí)，膜內(nèi)外側(cè)的壓差最大為 一個(gè)大氣壓，膜不易損壞，同時(shí)其清洗效果優(yōu)于等壓清洗。

 ② 氣-液脈沖往膜過(guò)濾裝置間隙通人高壓氣體（空氣或氮?dú)猓┚托纬蓺?，液脈沖。氣體脈沖使膜上的孔道膨脹，從而使污染物能被液體沖走。此法效果較好，氣體壓力 一般為0.2~0.5MPa，可以使膜通量恢復(fù)到90%以上。此外，還有電場(chǎng)過(guò)濾，脈沖電脈清洗，脈沖電解清洗，電滲透反洗，海綿球機(jī)械擦洗等方法。

超濾膜的化學(xué)清洗方法
化學(xué)清洗：當(dāng)膜污染比較嚴(yán)重，采用物理方法不能使通量恢復(fù)時(shí)，必須用化學(xué)清洗劑進(jìn)行清洗?；瘜W(xué)清洗從本質(zhì)上講是沉淀物與清洗劑之間的一個(gè)多相的反應(yīng)，根據(jù)布萊特的理論，化學(xué)清洗分為6個(gè)過(guò)程：
① 化學(xué)清洗前的機(jī)械清洗；
② 清洗劑擴(kuò)散到污垢表面；
③ 滲透擴(kuò)散進(jìn)污垢層；
④ 清洗反應(yīng)（其中包括物化過(guò)程：溶化、機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力、濕潤(rùn)、浸透、溶脹、收縮、溶劑化作用、乳化作用，抗絮凝作用和吸附作用?；瘜W(xué)過(guò)程為：水解作用、膠 溶作用、皂化作用、溶解作用、整合作用、整合和懸浮，這些反誼總是生成一些可溶性的產(chǎn)物，至少也能分散一些物質(zhì)。反應(yīng)產(chǎn)物減弱了污垢顆粒和膜表面之間的結(jié) 合力)：
⑤ 清洗反應(yīng)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到內(nèi)表面；
⑥ 產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到內(nèi)表面。

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