超滤膜在线清洗

超滤膜组件在使用运行过程中，膜表面会被它截留的各种有害杂质所覆盖而形成滤饼层，甚至膜孔也会被更为细小的杂质堵塞，使水的透膜压力增大。原水水质的好坏，只能解决膜被污染速度和快慢的问题，而无法从根本上解决污染问题。即使预处理再理想，水中极少数的杂质也会因日积月累而使膜的分离性能逐渐受到影响。因此，当超滤膜污染到既定程度后，应进行清洗。

一、污染物的确定

超滤运行初期（约半年，水源为城市自来水），运行压差上升较快，抽样打开1根UF端盖，卸下UF膜，发现UF膜端面和外壳有一薄层粘胶状物，此物不能完全溶于HCl或NaOH，但在酸中褪色，判断污染物主要是无机盐垢和胶体污堵。

随着城市中水作为制造除盐水的水源，超滤运行中的污堵加重了，特别是冬季供暖超滤连续运行时，运行压差上升很快，通过检查前置水箱，发现水箱内有腐臭气味、内壁附着物粘滑、颜色为黑黄黑绿，此物质在高浓度NaClO和HCl中可缓慢溶解，判断污染物主要是细菌微生物、有机物和无机盐垢。

二、超滤膜的在线清洗

1、化学清洗理论上分为六个过程：

（1）化学清洗前的物理清洗。

（2）清洗剂扩散到污垢表面。

（3）渗透扩散进污垢层。

（4）清洗反应。

其中包括物化过程：溶化、机械应力和热应力、湿润、浸透、溶胀、收缩、溶剂化作用，抗絮凝作用和吸附作用。

化学过程为：水解作用、胶溶作用、皂化作用、溶解作用、螯合作用、螯合和悬浮，这些反应总是生成一些可溶性产物，至少也能分散一些物质。反应产物减弱了污垢颗粒和膜表面之间的结合力。

（5）清洗反应产物转移到膜内表面。

（6）产物转移到内表面。

根据超滤膜厂家给出的每运行30min进行一次水反洗、30次水反洗进行一次加HCl和加NaOH+NaClO清洗，反洗流量360t/h的运行方式。

在实际运行中，进行加药清洗后，运行压差有所下降，但随着运行的继续，运行压差上升较快，产水量也有下降趋势。针对这种情况，围绕着化学清洗理论，结合现场实际情况，我们采用了提高运行水温和增大反洗流量、缩短运行清洗周期、延长浸泡时间的运行方式和定期加强清洗的方式，对控制超滤运行出入口压差进行控制，取得了较好效果，具体如下。

2、恒定的运行水温，合理提高清洗流量

膜的化学清洗过程包括化学药剂向膜表面的传质，药剂和污染物发生反应和反应产物返回主体溶液三个步骤。温度可以改变清洗反应的化学平衡，提高化学反应的速率，增加污染物和反应产物的溶解度，所以在膜件允许的使用温度范围内，可以适当提高清洗液的温度。

提高流量可以加大清洗水在膜表面的流速，提高除污效果。反冲洗时，反洗流量通常是正常运行时透过流量的2～4倍。所以我公司超滤设备运行时水温恒定在22～23℃之间，将清洗流量在合理压力下由360 t/h提升至400 t/h。

3、运行清洗周期缩短，延长浸泡时间

超滤在两次清洗之间的使用时间称为运行周期。超滤若长时间使用而不清洗，则污染太重，很难清洗干净。运行周期主要取决于进水水质，当进水中悬浮物颗粒、有机物和微生物含量较高时，应缩短运行周期，提高清洗频率。根据中水预处理水质情况，制定出每19个运行周期进行一次化学清洗的方案，并将厂家制定的浸泡时间由5min延长至15min，取得了显著的效果。

超滤膜的加强清洗加强清洗即进行多次化学清洗后增加一次化学清洗的情况，并适当的提高药品的浓度、延长浸泡时间，将可能在膜表面粘附着不易冲洗掉的污染物和微生物，以增强反洗效果，保证超滤长期正常稳定运行。一般的，加强清洗用于冬季供暖期。

三、化学清洗药剂的选择

一般情况下不管什么污染，应先酸洗后碱洗，或先杀菌后再酸洗、碱洗。只用碱洗效果不好，先酸洗后碱洗还可以防止溶液PH>9而结垢。

化学清洗药剂是次氯酸钠(NaClO)、氢氧化钠(NaOH)、盐酸(HCl)。

1、加次氯酸钠反洗的目的：杀菌，灭病毒。

2、加氢氧化钠反洗的目的：清洗有机物等杂质。

3、加盐酸反洗的目的：去除膜上的金属离子附着物，如：钙盐、镁盐、铁盐。

四、清洗方案的确定

由于超滤设备污染特点，超滤膜的污染物主要以有机物、微生物污染、无机盐垢为主，通过长时间研究制定出以HCL清洗和NaOH+NaclO清洗交替清洗方案，即先酸洗再碱洗。超滤设备采用的是反洗集成式化学清洗，是在超滤设备反洗入口管路上添加适当的药品，以保证超滤设备的正常清洗和运行。

在进行超滤设备的化学清洗时，清洗方法须保证超滤设备中不存在空气，药品的投加浓度，浸泡的温度和时间，并且根据运行设备压差情况，每1～2个月进行一次加强清洗，药剂为正常化学清洗的2倍，浸泡时间视污堵情况而定，一般的浸泡时间不要超过6h。