正渗透膜污染及其清洗研究进展综述

<正>向渗透技术是一种能耗低、水回收率高、污染物截留能力强的新型膜分离技术。但是正向渗透过程中存在的膜污染问题会限制其进一步应用。该文归纳了正向渗透膜污染的分类,包括有机污染、无机盐类结晶污染、胶体颗粒污染、微生物污染及这四种膜污染形成的原因。介绍了正渗透膜污染的主要影响因素,包括溶液组成、膜材质、水力条件、环境条件等。简介了正向渗透膜污染的清洗方法,包括错流清洗和回流清洗;最后对该领域未来的研究方向做了一些展望。     

正渗透策略和化学清洗海水淡化反渗透膜

为解决海水淡化过程中反渗透膜的污染问题,研究了基于正渗透策略的反渗透产水、模拟反渗透浓水、模拟海水不同的组合清洗和清洗时间对膜通量和截留率的影响。针对不可逆污染,研究了不同化学清洗药剂、浸泡时间、浓度对膜通量和截留率的影响。结果表明,正渗透策略清洗方式中,淡水/模拟反渗透浓水的组合清洗方式效果最佳,其归一化通量从9.48 L/(m²·h·MPa)提升至13.6 L/(m²·h·MPa),截留率从80.59%提升至92.80%。此外,经质量分数为2%的柠檬酸溶液浸泡2 h后,再使用质量分数为1%的乙二胺四乙酸四钠盐和0.3%的三聚磷酸钠溶液浸泡1.5 h,其归一化通量从9.48 L/(m²·h·MPa)提升至14.3 L/(m²·h·MPa),截留率从80.59%提升至96.27%。从SEM和AFM图可以看出,正渗透清洗策略并未对膜表面选择层造成损坏,且可以清洗膜表面的有机污染物和无机污染物,因此,应用这种方法对污染的反渗透膜进行清洗,可延长化学清洗周期,减少化学清洗剂用量,具有一定的工业应用前景。     

废水处理中纳滤膜化学清洗技术研究现状、挑战与展望

纳滤技术由于其操作压力较低、对二价离子截留率高等优势，在市政污水、纺织废水、制药废水等废水处理领域有广阔的应用前景。然而膜污染问题的存在限制了纳滤技术的发展，膜污染不仅会导致膜通量衰减、分离性能下降，还会大大缩短膜的使用寿命。化学清洗可有效缓解膜污染，但常用的清洗剂均会对膜结构和分离性能产生影响，还可能引发生物耐药性及膜清洗废水二次污染等问题。本文对不同类型废水处理中纳滤膜的污染特征及化学清洗方法进行综述，并且重点阐释了酸、碱、次氯酸钠等化学清洗剂与聚酰胺纳滤膜的作用机制，以及频繁的化学清洗对膜面微生物的影响和所引发的生物风险，最后对有关问题的解决措施提出展望，以期为膜污染控制方法的优化提供参考。     

一种纳米涂层修饰改性陶瓷微滤膜清洗剂及其制备方法和应用

摘要：本发明公开了一种纳米涂层修饰改性陶瓷微滤膜清洗剂,按质量百分比由以下组分组成：复合表面活性剂30％-57％、碱性氢氧化物15％～35％、清洗助剂8％～40％。此外还公开了上述清洗剂的制备方法和应用。本发明清洗剂清洗效果好,经清洗后改性陶瓷微滤膜的渗透通量可基本恢复,且对改性陶瓷微滤膜及纳米改性氧化物无明显腐蚀作用,避免了清洗过程对改性陶瓷微滤膜结构与性能的影响。     

红茶超滤过程中清洗方法的研究

采用无机陶瓷膜超滤澄清红茶具有广阔的应用前景,但无机膜的污染与清洗的问题依然是一个难题,它限制了无机膜的广泛应用。化学清洗的方法被用来减少膜污染。研究了单种清洗剂、多步清洗、组合清洗的清洗效果,同时还研究了红茶超滤膜的最佳清洗条件。研究表明,过滤红茶后的膜污染的最佳清洗条件是：清洗时间为5min,清洗压力为0．2MPa．清洗温度在可能的情况下越高越好。同时还研究了清洗效果的可重复性,使用多聚磷酸钠作为清洗剂有很好的可重复性。     

TiAl金属间化合物分离膜在TiCl_4工业分离中的应用

TiAl金属间化合物分离膜具有高过滤精度和长期稳定的过滤通量。使用TiAl金属间化合物分离膜的固液分离可以大大提高TiCl_4生产工业中的生产效率。反吹和反冲洗技术相结合,确保了长期密封和过滤过程,大大降低了劳动强度,避免了污染。本文对滤饼层中固体颗粒的清洗和再生进行了研究,结果表明,反向过滤可以显着提高TiAl膜的渗透通量,并且采用化学清洗效果最好。     

正渗透过程膜污染及清洗方法

<正>向渗透膜技术因其特有的优势越来越受到重视。在正渗透过程中,不可避免的膜污染是限制其应用的重要因素。文中综述了目前正渗透过程中膜污染的种类和特征,介绍了膜污染清洗技术的研究进展,并简要展望了正渗透清洗技术的发展方向。     

纳米级Al2O3陶瓷膜通量衰变实验研究

实验研究了纳米级氧化铝陶瓷膜处理高浊度水时膜通量衰减变化规律,比较了几种酸碱清洗剂(HCl、NaClO、 HNO3、NaOH)的作用及效果。发现在周期性反冲洗条件下,膜通量衰减明显减缓,而HNO3虽然清洗效果好,但由于具有很 强的腐蚀性,不宜作清洗剂。     

膜-生物反应器中"污染2阶段"污染特性的研究

结合膜污染的阶段性发展理论和对膜-生物反应器(MBR)小试多阶段膜污染特点的观察与分析,得出膜过程中污染具有"污染2阶段"的特点,在次临界通量状态下,运行初期膜面首先受到附着能力强、粘性高的小颗粒物质的污染,优势形成的是粘性凝胶层;一但粘性凝胶层形成,颗粒较大的物质即可较容易的黏附于其上,并逐渐加厚扩大形成泥饼层,导致运行压力的快速升高,从而进入"污染2阶段".针对高压力工况下会加剧膜深度污染的现象,提出"污染1阶段"在线维护性清洗策略,以控制"1阶段"粘性凝胶层的形成,试验结果表明,基于"污染1阶段"膜污染理论的维护清洗可有效避免高压运行工况,降低膜深度污染的可能性.     

纳米银抗菌正渗透的制备及性能表征

正渗透(FO)作为一种全新的膜过程,已广泛应用于能源、海水淡化、制药工业、废水处理以及食品加工等领域,其关键核心技术之一是高性能正渗透膜的制备。本文章采用通过表面负载将银纳米颗粒引入纳米纤维支撑层以增强正渗透膜的抗污染性能;结果表明,通过聚多巴胺的还原作用,纳米银成功负载在膜支撑层表面,且制备的正渗透膜对大肠杆菌的抑菌率能高达99%。此外,本研究采用扫描电子显微、能谱仪及X射线衍射仪对自制正渗透进行了表征。     

长期运行条件下膜-生物反应器的膜污染特性

膜污染是影响膜-生物反应器长期稳定运行的关键因素。本文采用一体式膜．生物反应器处理生活污水,对长期运行条件下膜污染的发展及清洗特性进行了试验研究。结果表明：随着运行时间的延长,活性污泥颗粒在膜面沉积和膜孔堵塞的机率增加,使膜过滤阻力不断升高,导致膜污染达到“临界膜污染”水平,此时在线清洗(包括加大曝气强度和化学清洗)对膜污染的消除并不理想。膜污染阻力分析发现,污泥颗粒在膜表面的大量沉积是造成膜污染的主要因素。     

反渗透系统的污染及清洗

反渗透作为水处理领域的一种高新除盐技术应用日益广泛。如何防止膜元件的污染及污染后的清洗是当前反渗透技术应用中的一个难点。本文结合长铝公司 40 0m3 /h反渗透系统的运行和清洗经验 ,就该问题进行一些探讨     

专利文摘

一种用于清洗烟气脱硫系统GGH结垢物的中性清洗剂 一种用于清洗烟气脱硫系统GGH结垢物的中性清洗剂,其特征在于：该％中性清洗剂按质量百分比含20%～30％的草酸盐或水杨酸赫、0．1％的助溶剂渗透剂JFC、0．3％～0．5％的缓蚀剂TP-1、0．05％～0．1％表面活性剂OP-10,余量为水。本发明的有机酸盐能够溶解、疏松、膨化GGH换热片上形成的坚硬结垢物;     

聚醚砜膜原位清洗方法的实验研究

实验对已污染的聚醚砜膜进行了清洗的研究,并通过测量各种清洗剂清洗后膜水通量的恢复,确定适宜的清洗剂、清洗时间、清洗液浓度和操作压力,选择出最佳的清洗方案,取得较好的清洗效果。通过研究表明:被污染的聚醚砜膜用混合清洗剂清洗恢复率可达到85%,效果要明显优于单一的清洗方法。     

超滤处理微污染地表水的膜污染化学清洗研究

针对超滤处理微污染地表水时产生的膜污染,利用电镜扫描和能谱技术分析其膜丝内表面污染物的组份,并考察了几种化学清洗剂对污染膜的清洗效果。试验结果表明,膜丝内表面的污染层是由有机物、微生物和无机物组成,其中有机物覆盖着无机物,以有机污染为主：膜清洗宜先碱洗后酸洗;     

生物粉末活性炭-超滤处理饮用水膜污染分析

对生物粉末活性炭-超滤(BPAC-UF)工艺处理地表饮用水的膜污染情况进行了研究。TMP分析表明,普通的水力反冲洗很难将吸附在膜表面的粉末活性炭冲洗掉,但经过物理强化反冲洗后TMP可以得到较好的恢复,增加NaClO维护性化学清洗后,可以很好的降低超滤膜TMP的增长速度。膜污染物质分析表明,物理反冲洗主要去除亲小分子亲水性的有机物膜污染;化学清洗主要去除疏水性的大分子腐殖质类物质。能谱分析结果说明,膜面主要污染元素是C、O,另有一些无机离子。智能傅立叶红外光谱仪分析表明,化学清洗对膜面官能团的种类没有影响,但会影响不同官能团的光谱透射比强度,从而改变了其表面性质。     

一种金属零件用清洗剂

<正>申请公布号:CN103898531A申请公布日:2014.07.02发明人:王明夫摘要:本发明公开了一种金属零件用清洗剂,其由以下质量分数的原料制成:亚硝酸钠5.2~8.7份,三聚磷酸钾2.5~5.3份,氢氧化钠2.7~7.3份,乙二醇甲醚5.2~8.3份,柠檬酸钠4.2~5.3份,氨基苯璜胺5.1~6.3份,水10~12份。本发明的金属零件用清洗剂具有强力渗透能力,能渗透到清洗物     

膜生物反应器中膜污染滤饼层渗透模型的研究

在膜生物反应器中,活性污泥在膜表面沉积形成滤饼层是造成膜污染的主要因素.采用扫描电镜和自动图像分析技术研究了膜过滤滤饼层的微观结构,并以分形理论和Darcy定律为基础,推导出用于预测膜污染滤饼层渗透性能的数学模型,验证了该渗透模型的可靠性,并利用该渗透模型进行了膜生物反应器中污泥浓度对滤饼层渗透性能影响的研究.结果表明,活性污泥颗粒沉积形成的柔性滤饼层具有明显的多孔结构,并且具有很好的分形特征;膜污染滤饼层的分形维数能够真实反映滤饼层的孔隙率大小;用该渗透模型得到的渗透系数K'可以作为有效预测滤饼层渗透性能的参数;滤饼层渗透系数K'随污泥浓度的增大而递减,污泥浓度低于10000 mg·L-1时,K'的变化趋势较小,污泥浓度达到10000 mg·L-1以上时,K'急剧下降.     

正渗透膜分离技术处理生活污水的实验研究

以正渗透膜分离系统为实验装置对某校园生活污水进行处理,考察了正渗透膜在膜朝向不同时对水通量和氮的截留效率的影响以及膜污染的状况。结果表明,正渗透过程活性层朝向原料液侧的FO模式下水通量下降趋势较小,水通量较稳定,且对污水中的氮污染物的截留效果好于压力阻尼渗透过程活性层朝向驱动液侧的PRO模式。FO模式运行下的膜污染比PRO模式相对较轻,污染物质在膜的活性层表面形成了胶状层,采用去离子水浸泡+设备运行冲洗的物理方法对污染的膜进行清洗后,膜活性层表面的大部分污染物被清除,膜表面的初始形态可基本恢复。     

电厂反渗透系统膜污染防治与膜清洗的研究

考察了长期运行的电厂反渗透系统中导致膜污染的原因、膜污染的种类和膜的清洗方法。采用反渗透系统进水和浓水的水质分析数据,提出了判断膜污染原因及污染物组成。根据反渗透系统进水和浓水的水质分析数据,实验筛选了膜清洗剂配方。结果表明表面活性剂对无机、有机混合垢有明显的促溶作用,以0.05%Na-SDS＋0.1%NaOH＋1%Na4-EDTA为配方的清洗剂,其清洗无机、有机混合膜污染的效果良好。