[发明专利]评价被过滤液体污染特性的方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种膜污染特性评价的方法。

背景技术

近年来，膜分离技术在食品加工、海水淡化、环保、医药、生物、纯水和超纯水制备等领域得到了较大规模的开发和应用，被过滤液体对过滤滤膜的污染特性的评价和研发抗污染滤膜成为膜技术得以不断发展的关键。

超滤和微滤均是利用多孔材料的拦截能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。在压力驱动下，溶液中水、有机低分子、无机离子等尺寸小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧，溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质则不能透过纤维壁而被截留，从而达到筛分溶液中不同组分的目的。超滤和微滤在常温下使用，过滤性能可靠、精确度高、不需加药即能达到分离、浓缩、纯化分级的目的。具有结构简单、易操作、占地面积小、易于扩容和增加组件等优点，近年来在水处理领域得到越来越多的应用。

然而由于细菌、胶体、悬浮性固体及可溶性高分子化合物等均截留在膜表面，这些多因素都将导致滤膜在运行中膜性能不稳定或下降，使工程难以处于正常工作状态。因此在超滤或微滤工程设计和运行前，评价被过滤液体对过滤滤膜的污染特性至关重要，它不但能够针对对过滤滤膜产生污染的物质，提出相应的处理方法，有效地指导工程设计，保证系统处于稳定、高效的运行状态，而且合理有效地去除污染物质能延长膜的使用寿命。

目前，评价和判断被过滤液体对过滤滤膜的污染特性主要有下述两种方法：①通过设计人员或运行人员以往的工程经验确定被过滤液体中对过滤滤膜产生污染的可能物质类型；②通过被过滤液体的中等规模试验确定过滤滤膜的污染状况。第一种方法虽然省时，但受到设计、运行人员的自身经验影响，确定的可能污染物质类型准确性较差，实际运行状况与推断运行状况常出现不可预料的差异；第二种方法通过中试确定被过滤液体对过滤滤膜的污染特性，并根据污染物质类型提出相应的前处理工艺，这种方法虽然在一定程度上保证了被过滤液体对过滤滤膜污染状况确定的准确性，但存在试验成本高、耗时长等问题。因此如果采用上述两种方法评价被过滤液体对过滤滤膜的污染特性可能会导致工程失败或丧失工程机会的危险，例如：对于陌生的被过滤液体，通过经验确定的可能对过滤滤膜产生污染的物质类型有偏差，导致系统在运行过程中滤膜污染严重、压差超高而停机；对于许多中、小工程来说，采用被过滤液体的长时期中试试验确定对过滤滤膜产生污染的物质类型的方法也是不可行的。

发明内容

本发明就是鉴于上述以往方法的问题点，其目的在于提供一种评价被过滤液体对过滤滤膜的污染特性的方法。该方法步骤简单、容易操作。

本发明的评价超滤或者微滤被过滤液体对过滤滤膜的污染特性的方法，主要包括：

(1)使用小型评价装置确定被过滤液体的总不可逆阻力增长率B、胶体及溶解性物质不可逆阻力增长率B’和溶解性物质不可逆阻力增长率B”；

(2)根据总不可逆阻力增长率B、胶体及溶解性物质不可逆阻力增长率B’和溶解性物质不可逆阻力增长率B”判断对过滤膜组件产生污染的物质类型。

上述的(1)使用小型评价装置确定被过滤液体的总不可逆阻力增长率B、胶体及溶解性物质不可逆阻力增长率B’和溶解性物质不可逆阻力增长率B”的步骤为：

步骤一：采用微孔滤膜的过滤装置，在恒压的条件下，使用0.2-0.45微米过滤被过滤液体2000-3000毫升，得到新液体A；使用0.025-0.05微米的微孔滤膜过滤被过滤液体2000-3000毫升，得到新液体B；

步骤二：在设定的膜组件过滤压力下，采用小型评价装置过滤与步骤一中相同的被过滤液体50-100毫升作为一个周期，同时计量不同过滤时间下的过滤水量值；然后，用纯水5-10毫升反向冲洗膜组件，用10-20毫升被过滤液体正向冲洗膜组件，完成一个周期的过滤-清洗步骤；重复过滤-清洗步骤15-30个周期，使得过滤周期数和一个周期被过滤液体体积的乘积达到1500毫升；通过计量的不同过滤时间下的过滤水量值通过达西公式得到膜组件在不同过滤水量下对应的过滤阻力，计算得到膜组件在总过滤水量下的过滤阻力平均增长率值即是被过滤液体的总不可逆阻力增长率B；