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        江苏铭盛环境

        海水淡化工艺中超滤膜污染与清洗

        文章出处:未知发表时间:2021-12-28 16:07:23


         

        图片1 

         

          淡水资源短缺不断限制社会经济的开展,在一些沿海城市问题更为突出,随着科学技术的开展沿海城市能够经过海水淡化技术处理淡水资源短缺的问题。超滤膜和反浸透膜相分离的双膜法,是海水淡化中应用最为普遍的生产工艺。由于超滤膜处置前端原海水,易形成膜污染。

         

          超滤膜组运转原理是一种膜别离过程,超滤膜在外界压力作用下截留水中胶体尧颗粒和分子量相对较高的物质,而水和分子量小的溶质透过膜,到达物质别离过滤的目的。在运转过程中,胶体尧溶解度较低的无机盐尧溶解性有机物等物质会吸附堆积在膜外表,形成膜组的外部梗塞,从而增大运转过程中的阻力,假如污染物堆积在膜丝的内部,将降低膜组的产水才能。

         

          在膜法海水淡化生产中,对超滤膜实施有效的清洗维护,可有效延长膜组的运用寿命,提升产生率和产水水质。超滤膜的清洗主要有反冲洗,酸碱加药洗,主要去除膜外表的无机盐,有机物,胶体等污染物。

         

          北方某沿海城市运用双膜法海水淡化工艺,日产10万吨淡水,整体系统回收率为45%,超滤系统采用内压式超滤膜元件。本研讨运用海水淡化厂的超滤膜组件,实施生产性实验,探求超滤膜组的清洗计划,优化膜法海水淡化工艺中的运营维护,为超滤膜的清洗提供有效的处理计划。

         

          一、实验局部

         

          1.1 海水水质

         

          原海水取自胶州湾,先由胶州湾到海水湖,再由取水泵打至工厂。原海水水质检测数据见表1

         

        图片22 

          1.2 超滤膜运转情况

         

          目前超滤系统曾经运转5年,呈现性能降落严重的问题,超滤膜组运转前后参数比照如图1所示,浸透率由最初500降至200lmh/bar左右,进水压力和压差都提升许多,并且在实施酸碱洗后,性能恢复较差,系统运转情况不容悲观,需寻觅一种愈加合适的清洗办法,从而保证系统长期的运转稳定和供水质量。

         

        图片23 

          1.3 膜组污染情况剖析

         

          由于湖底淤泥较多,当海水湖液位稍低时,淤泥很容易被吸入取水管道,进入超滤膜组。由于淤泥中铁(0.2~0.3mg/l)等污染物的含量较高,增大了清洗难度。

         

          超滤膜运转方式为,海水由膜组上端进入膜组,产品水也由膜组上端出水的死端过滤,为剖析超滤膜的污染情况,对超滤膜实施解剖剖析。超滤膜解剖如图2,能够看出膜丝表面面(膜组件)附着大量污染物,已发作结垢现象,膜束外包的导流网较为洁净,但每一束膜丝的中心局部污染物附着相当严重。本膜组为内压式进水方式,为理解膜丝内部污染情况,对单根膜丝实施纵向解剖。如图2(b)所示,膜丝内外表同样附着大量污染物,多为红褐色附着物,但没有明显梗塞中空膜芯。

         

        图片24 

          由于膜组性能降落,产水量降落,在生产维护中,对膜组实施了反洗和酸碱洗作业,膜组浸透率可以恢复到400lmh/bar,但膜组的性能降落速度较快,运转12h浸透率便降落到200lmh/bar,缘由可能是原海水中的铁和硅酸盐等无机物以及微生物对超滤膜形成了梗塞,运用酸或碱未能有效去除污染物。

         

          1.4 膜组清洗计划

         

          1.4.1 膜清洗药品选择

         

          由于目前超滤系统无法长期稳定运转,膜性能降落疾速,酸碱清洗不理想,为了寻觅愈加适宜的药洗计划,运用不同的药剂实施了膜丝的浸泡实验。

         

          取同一部位的膜丝,分别取500ml药剂溶液,将膜丝按质量等分参加药剂溶液中实施药物浸泡实验。相同浸泡时间,不同药剂对膜丝的浸泡效果如图3所示。5min浸泡实验发现,将膜丝参加至质量分数为10%的草酸溶液中,原廓清的溶液疾速变混浊,膜丝经浸泡后疾速变白。5min时其他药物的浸泡实验无明显变化,阐明草酸溶液对膜外表的污染物有最好的去除效果。

         

        图片25 

        图片26 

          膜丝的产水通量反映了膜丝性能,在膜组的同一部位选择污染相近的膜丝,经10%草酸浸泡清洗之后,测试其产水通量。图4反映了膜丝在清洗前后的产水通量,经清洗后各膜丝的产水通量都有明显的提升

         

        图片27 

          二、膜组清洗剖析

         

          2.1 膜组清洗

         

          膜丝药品浸泡实验结果和产水通量测试剖析标明,草酸对污染物的去除有最佳的效果,因而选择草酸实施膜组药洗。先用碱和次氯酸钠,对膜组循环浸泡2小时,用清水冲洗膜组然后加草酸,EDTA和维C,对膜组循环2小时,然后浸泡2小时,最后用清水冲洗。

         

          2.2 膜组清洗剖析

         

          2.2.1 膜清洗前后外表污染物扫描电镜剖析

         

          为更细致理解草酸对污染物的去除状况,对清洗前后膜外表实施了扫描电镜剖析。如图5所示,被污染的超滤膜在其外表能够明显察看到块状的污染物(5a),经过草酸的清洗后膜外表的污染物被去除(5b)

         

        图片28 

        图片29 

          2.2.2 实践生产中膜CIP-草酸清洗效果

         

          经实验肯定草酸对膜组有最好的清洗效果,在实践的生产中,运用草酸对膜组实施药洗,选取三组膜组测试剖析膜组在清洗前后工作时间内的浸透压变化。由图6能够看出,在经过草酸清洗后,膜组的浸透率可到达400lmh/bar以上,接近新膜组的运转参数,随着超滤膜不时过滤原海水,浸透率不时降落,在运转13日膜组需再次实施药洗。

         

        图片30 

          三、结语

         

          经过浸泡实验和在实践生产中的运转清洗,草酸对超滤膜污染物有最佳的去除效果,经过清洗后,浸透率得到了很好的恢复,相应的产水量也得到保证。所以,能够肯定此次草酸的化学清洗效果比以往的化学清洗更为彻底,对膜系统的性能恢复更为有效。在新膜组的运转中,运用草酸实施化学清洗维护,能够大大延长膜组的运用寿命,对今后膜法海水淡化工艺的开展提供了十分重要的实际意义,也为超滤膜用于其它工业废水处理中提供参照。

         


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