[发明专利]一种利用无机固体过氧化物诱导过一硫酸盐产生单线态氧清洗膜污染的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种膜清洗方法，具体涉及一种利用无机固体过氧化物诱导过一硫酸盐产生单线态氧清洗膜污染的方法。

背景技术

随着对物质的高分离与纯化的要求，膜过滤技术应运而生，成为一门新生的高分离、浓缩、提纯及净化技术。由于其无相变化、能耗低、体系干净等优点，已被广泛应用于医药、食品、化工及水处理等领域，在世界各国得到迅猛发展。但是，随着膜运行时间的增长，被处理原料液中的无机物、悬浮物、有机物和微生物等通过与膜材料存在的物理、化学和机械作用，吸附或沉积在膜表面或膜孔内，使膜孔径变小或堵塞，形成膜污染，导致膜通量下降，致使膜的分离效果变差。

膜清洗目的是通过采用合理的清洗方法对被污染的膜进行清洗和再生，破坏膜表面的溶质吸附层，清除膜孔道内的杂质，使膜尽可能恢复到原始通量。膜清洗方法可以分为物理清洗法和化学清洗法。物理清洗包括水力清洗、气体脉冲清洗、超声波清洗等，能够较好地去除膜表面的污染物，但不能去除膜孔道内的污染物，清洗效果不佳。化学清洗是通过使用化学药剂达到松动、溶解污垢、氧化有机物、灭活微生物清除膜污染的效果。常用的清洗方法有酸洗、碱洗、醇洗、氧化剂和杀菌剂(如臭氧、次氯酸、高锰酸钾等)通过氧化反应清洗膜污染等。

单线态氧(¹O₂)是一种处于激发态的分子氧，与超氧自由基(O₂^-·)、羟基自由基(·OH)、硫酸根自由基(SO₄^·-)等活性氧物种类似，化学性质活泼、不稳定，在自然界中广泛存在，是化学、环境、医学等领域最长涉及的活性氧之一，具有氧化能力强、反应活性高、存活时间短、氧化后不产生有毒有害副产物等特点，属于绿色、环境友好型氧化剂。

目前，产生单线态氧的方法主要有光敏化法和化学方法。光敏化法产生单线态氧涉及到一个光激发过程，一种光敏剂(玫瑰红、曙红、亚甲基蓝、荧光黄、叶绿素和血卟啉等)，在光照射条件下，激发态的光敏剂与体系中的基态氧(³O₂)作用，进而得到单线态氧(¹O₂)。利用光敏化法可以快速产生单线态氧，但存在着光的限制(需要稳定的光源)及光敏剂的引入会产生二次污染的问题。化学方法产生单线态氧是由发生化学反应来实现的，最经典的方法是将过氧化氢(H₂O₂)与氯气(Cl₂)的水溶液或次氯酸溶液混合即可产生单线态氧。这种利用化学方法产生单线态氧的生成速度快，其二级反应速率常数约为10⁴M^-1s^-1，即瞬时产生量大，自分解速度快，存活时间短，有机物利用率低；化学试剂为液态的过氧化氢和次氯酸溶液或氯气，运输储存不方便，工艺操作复杂及存在安全隐患的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用无机固体过氧化物诱导过一硫酸盐产生单线态氧清洗膜污染的方法，以解决上述存在的问题。

本发明的一种利用无机固体过氧化物诱导过一硫酸盐产生单线态氧清洗膜污染的方法是通过以下步骤实现的：a、将待清洗的受污染膜组件放入装有自来水的池子中；b、将无机固体过氧化物和过一硫酸盐按照质量比为1:(0.5～5)的比例加入到步骤一的池子中，搅拌均匀，控制过一硫酸盐浓度为50～1000mg/L，浸泡10～180min；c、将浸泡后的膜组件放入另一个装有自来水的池子中进行漂洗，即完成了利用无机固体过氧化物诱导过硫酸盐产生单线态氧清洗膜污染。

本发明的一种利用无机固体过氧化物诱导过一硫酸盐产生单线态氧清洗膜污染的方法，可以将无机固体过氧化物、过一硫酸盐按照质量比为1:(0.5～5)制成粉末试剂混合投加或分别单独投加，即为干式投加法；也可以将无机固体过氧化物、过一硫酸盐分别制成溶液，进行单独投加，即为湿式投加法。