[发明专利]一种正渗透膜清洗方法

说明书

本发明公开了一种正渗透膜清洗方法，属于污水处理领域。本发明的正渗透膜清洗方法结合了物理清洗和化学清洗；对污染的正渗透膜用去离子水进行表面冲洗，去除可逆的污染物；借助过氧化氢的氧化作用去除FO污染膜面的生物污染物和有机污染物；采用盐酸去除无机污染物；采用反冲洗去除化学清洗后残留的污染物。本发明方法科学合理，对克服正渗透膜污染的难题，拓展正渗透膜在污水处理中的应用具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种正渗透膜清洗方法，属于污水处理领域。

背景技术

随着世界水资源和能源的日益短缺，水资源已经受到越来越多人们的关注。由于蕴含了丰富的水资源以及大量C、N、P等资源，城市污水已经被看作一种资源。在此背景下，以污水回用和能源回收为目的的城市污水处理工艺必将受到越来越多的重视。结合了厌氧生物技术与正渗透膜分离技术的厌氧正渗透膜生物反应器(AnOMBR)作为一种新型的膜分离技术受到越来越多的学者的关注。它主要是使用正渗透(FO)膜代替厌氧膜生物反应器(AnMBR)中的微滤(MF)膜或者超滤膜(UF)。与传AnMBR相比，AnOMBR借助FO膜的高效截留性能，提高了出水水质，使出水可以直接进行回用；同时由于FO膜的低污染特性，在一定程度上缓解了膜污染。

与压力驱动的MF膜相比，AnOMBR中FO膜的污染趋势虽然较低，但是也存在较严重的膜污染。AnOMBR中FO膜的污染类型主要是以有机污染和生物污染为主的复合型污染。严重的膜污染造成FO膜的堵塞，导致FO膜通量的下降，影响了AnOMBR的稳定运行，急需寻找合适的清洗方式恢复FO膜的运行性能。

目前，商用的FO膜只有醋酸纤维(CTA)和聚酰胺(TFC)两种材质。对于CTA-FO膜，已有报道的清洗方法包括物理清洗和化学清洗。物理清洗主要是利用力的相互作用来使膜面污染物从膜面脱离。目前报道的CTA-FO膜的物理清洗包括表面冲洗和反冲洗。物理清洗的优点是在不破坏膜材料的物理化学特性的基础上去除膜面污染物，在膜污染较轻的时候物理清洗具有较好的效果，但是当膜污染较重时，物理清洗的效果很有限。在物理清洗效果不佳时，通常采用的就是化学清洗。化学清洗主要是利用化学清洗试剂与膜面污染物质之间发生化学反应使污染物从膜面脱离，其优点是快速有效的去除膜面污染物，但存在破坏膜性能的危险。CTA-FO膜化学清洗采用的药剂主要包括次氯酸钠，氢氧化钠，柠檬酸和盐酸等。由于CTA-FO膜的抗污染性能较好，因此，采用常用的物理清洗或者化学清洗就可以取得较好的效果。

对于TFC-FO膜，已有报道的清洗方法也是物理清洗或化学清洗。与CTA-FO膜相比，TFC-FO膜表面比较粗糙，膜污染更重。此外，所有TFC材质的膜材料对氯的耐受力较差，都不能采用次氯酸钠清洗。这这些情况下，采用CTA-FO膜常用的物理清洗和化学清洗方法都无法有效地清洗TFC-FO膜。因此，急需寻找有效地TFC-FO膜清洗方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种物理清洗与化学清洗相结合的FO污染膜清洗方法，有效的去除FO污染膜面的污染物；物理清洗中的表面冲洗主要用于冲洗FO膜表面疏松的污染物；化学清洗主要是选取过氧化氢作为主清洗剂，外加一定浓度的盐酸辅助，深度去除FO膜面的污染物，并在盐酸的辅助下降低过氧化氢的浓度；物理冲洗中的反冲洗主要去除化学清洗后松动的污染物。本发明方法，对污染的FO膜用去离子水进行冲洗，去除可逆的污染物；借助过氧化氢的氧化作用去除FO污染膜面的生物污染物和有机污染物；采用盐酸去除无机污染物；采用反冲洗去除化学清洗后残留的污染物。

本发明主要是提供一种物理清洗与化学清洗相结合的FO膜污染清洗方式，包括步骤：

(1)对污染的FO膜用水进行表面冲洗；

(2)将冲洗后的FO膜浸入过氧化氢溶液中；

(3)将FO膜从过氧化氢溶液中取出，再用水冲洗膜面，然后浸入盐酸溶液中；

(4)将FO膜取出，浸入氯化钠溶液中，采用水作为汲取液进行反冲洗。