超濾膜的維護與清洗

翟險峰

（海洋石油富島有限公司化肥二部，海南東方 572600)

超濾膜的應(yīng)用非常廣泛，在建筑行業(yè)、管材、污水凈化、密封材料、纖維、包裝膜等領(lǐng)域都得到良好的應(yīng)用，且應(yīng)用效果較好，尤其是在熱電廠、化工廠等工業(yè)方面的應(yīng)用具有社會價值和綜合效益。但超濾膜隨著使用時間的延長也需要進行維護與清洗，才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用，實現(xiàn)使用超濾膜的目標。

1 超濾膜運行原理

超濾是將壓力作為運行的驅(qū)動力進行膜分離的過程，能夠有效從溶解組和流體中分離出顆粒。超濾膜孔徑在0.01～0.10μm，對于膠體、細菌、淤泥等物質(zhì)都有著極高的去除率，并且超濾膜公稱孔徑越小，能夠?qū)崿F(xiàn)的去除率就越高[1]。中空纖維膜是比較常見的超濾膜形式之一，為毛細管狀，其制作方法為噴絲紡制，無論是外表面還是內(nèi)表面都有致密層，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是多孔支撐體，微孔密布在致密層上，溶液是按照其組成成分是否能成功通過微孔來實現(xiàn)分離的目標，原液在中纖維膜外側(cè)加壓的條件流動，被過濾的液體則從另外一側(cè)流出。中空纖維膜根據(jù)運行原理可以分為外壓膜和內(nèi)壓膜兩種。

2 超濾膜的維護

超濾膜的維護工作需要結(jié)合具體的工作環(huán)境、運行階段等條件，選擇合適的維護方法，才能夠保證維護質(zhì)量。具體可以從首次運行或是恢復(fù)運行、長期運行、停止運行等幾個方面分析其維護措施。

2.1 首次運行或是恢復(fù)運行時的維護

超濾膜及其組件在首次運行或者長時間停止運行后，需要對其進行清洗，以便去除用于保護組件的保護液。使用濃度為0.2%、溫度在30℃以上的氯酸鈉水溶液進行為期3h的浸泡，而后進行沖洗，直到水中氯的含量低于0.1mg/L時，超濾膜及其組件可以投入使用[2]。

在首次使用超濾膜及其組件的過程中，初始的產(chǎn)水量需要進行嚴格控制，一般為設(shè)計水量的60%，運行24h之后可以將其增加至設(shè)計值；進水的溫度一般控制在20℃左右。在超濾膜的維護工作中，加強對首次運行的維護，有利于保證其使用性能、延長使用周期，既能夠保證超濾膜的應(yīng)用效果，又能夠保證用戶的經(jīng)濟利益，減少維修和更換費用?？梢?，超濾膜維護在其使用過程中有著不可忽視和替代的作用，需要結(jié)合超濾膜的具體工作環(huán)境和工作目標的需求，合理開展維護工作。

2.2 長期運行維護

工業(yè)中使用的超濾膜及其組件想要長期運行，需要滿足三個條件，進水水質(zhì)合格，即濁度不超過20NTU，水的溫度在5～40℃，pH則在2～11；反洗時間間隔需要符合超濾膜及其組件的運行要求，一般小反洗時間間隔為45min，進行18個周期的小反洗之后實施一次大反洗；根據(jù)超濾膜的使用情況，及時進行化學清洗[3]。

在使用超濾膜的過程中，只有從實際情況出發(fā)，根據(jù)其使用效果和性能，在超濾膜長期運行的過程中從水質(zhì)、水溫、pH以及反洗等方面進行具有綜合性與有效性的維護，保證超濾膜在長期使用過程中的性能，保證過濾質(zhì)量。

2.3 停止運行維護

超濾膜及其組件在停止運行過程中的維護工作，需要根據(jù)停止運行的時間來確定，以保證維護操作的有效性與合理性，從而保證超濾膜及其組件的性能和使用效果。首先，如果超濾膜及其組件停止運行的時間在2～3d，可以每天啟動設(shè)備運行30～60min，以便預(yù)防細菌污染，確保再次投入使用時的安全性，確保能夠?qū)崿F(xiàn)超濾膜的使用目標。其次，如果停止運行時間達到7d以上，需要在關(guān)停之前對超濾膜及其組件實施一次夾氣反洗，并且將保護液注入裝置中。保護液的主要成分為：濃度10%的丙二醇溶液與濃度為1%的亞硫酸氫鈉溶液。在關(guān)閉整個設(shè)備的進出口閥門之后，每間隔一個月則需要檢測一次保護液的pH，并且將環(huán)境溫度維持在5～40℃。最后，在超濾膜及其組件停止運行的過程中，需要確保超濾膜始終處于濕態(tài)狀態(tài)下，避免脫水變干對其造成不可逆性傷害。

超濾膜停止運行期間的維護，需要考慮到停止運行的時間因素，選擇合理的維護方法；同時，需要注意環(huán)境溫度和濕度的影響，將其控制在合理范圍內(nèi)，才能保證停止運行期間的維護質(zhì)量，保證超濾膜及其組件再次投入使用時的性能符合要求，確保能夠?qū)崿F(xiàn)使用超濾膜的目標。

3 超濾膜的清洗

3.1 清洗方法

超濾膜的清洗方法主要包括兩種，即物理清洗和化學清洗。物理清洗方法是對機械力量加以充分利用，將膜表面附著的雜質(zhì)剝離，這個清洗過程不會發(fā)生任何化學反應(yīng)。常用的物理清洗方法包括夾氣反洗、夾氣正洗、反沖洗和正壓沖洗等?；瘜W清洗方法，即利用化學藥品使其與膜表面的雜質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)，以達到清洗的目的?？墒褂玫幕瘜W藥品包括：濃度為0.05mol/L的草酸溶液或是濃度為2%的檸檬酸水溶液，聯(lián)合使用0.1mol/L的鹽酸溶液，清洗碳酸結(jié)晶以及鐵污染等；氫氧化鈉溶液可以用來溶解微生

3.2 注意事項

超濾膜清洗處理過程不僅需要注意保證清洗效果，還需要避免造成超濾膜及其組件的損傷。需要從以下幾個方面注意：①清洗過程中，會產(chǎn)生氣體，需要掌握好壓力，預(yù)防壓力過大造成化學藥品噴濺；并且工作人員需要佩戴好防護用品。②清洗液循環(huán)使用的過程中，一定要經(jīng)過孔徑大小在1～5μm的濾芯進行過濾，以便去除雜質(zhì)，清洗后取下濾芯。使用的清洗液需進口進入，從濃水口流出，循環(huán)使用；如果是從產(chǎn)水口進入，濃水口流出，則不能循環(huán)使用；如果清洗液的污染嚴重，則需要將第一回水全部排出，避免雜質(zhì)再一次沉積。③當使用多種清洗液進行清洗時，必須使用除鹽水徹底將系統(tǒng)清洗干凈，而后方可使用其他清洗液。④使用的清洗液中不能含有會損傷超濾膜及其組件的化學成分，清洗過程中使用的水應(yīng)是反滲透產(chǎn)水或是超濾產(chǎn)水[5]。此外，在完成清洗之后，如果設(shè)備需要停止3d以上，則需要實施停運保護。

3.3 清洗效果

實踐證明，對超濾膜及其組件采用合適的清洗方法，能夠有效提高清洗質(zhì)量，使其恢復(fù)良好的過濾水平，取得較為理想的效果，實現(xiàn)清洗處理目標。超濾膜及其組件在使用過程中，清洗是不可或缺的環(huán)節(jié)，也是極為重要的工作內(nèi)容，需要加強對清洗的管理，確保清洗效果符合超濾膜及其組件的使用要求，保證超濾膜使用性能的同時，提升其經(jīng)濟效益和社會效益等綜合效益。

4 結(jié)語

超濾膜及其組件在使用過程中，其表面會覆蓋被截流的有害雜質(zhì)，甚至孔徑也會被極為細小的雜質(zhì)堵塞，增加透膜壓力。原液處理質(zhì)量的效果只能夠在一定程度上緩解超濾膜被影響的速度，沒有從根本上解決問題。因此，需要對超濾膜采用適當?shù)木S護與清洗，確保超濾膜能夠正常運行，發(fā)揮應(yīng)有的過濾作用，保證原液的處理質(zhì)量符合國家的相關(guān)標準。