膜污染是指被處理液體中的微粒、膠體粒子、有機物和微生物等大分子溶質(zhì)與膜表面產(chǎn)生物理化學(xué)作用或機械作用而引起膜表面或膜孔內吸附、沉淀使膜孔變小堵塞,導致膜的透水量或分離能力下降的現象。
通常需要對超濾膜進(jìn)行清洗來(lái)解決膜污染問(wèn)題。超濾膜的清洗方法分為物理法和化學(xué)法。
(1)物理法清洗超濾膜
物理清洗法:在這方面用得多的就是水力沖洗法。它又可因水力沖洗方向的不同,分為等壓沖洗法和壓差沖洗法(或叫反沖洗法)。實(shí)踐表面,反沖洗法由于能把膜表面被微粒堵塞的微孔沖開(kāi),并能有效地破壞凝膠層的結構,所以對恢復膜的透水通量往往比等壓沖洗有效。并且沖洗用的水,完全可以利用超濾生產(chǎn)的產(chǎn)品水。這樣既可避免污染膜表面,又比較經(jīng)濟。此外,在用管式超濾膜的情況下,可采用直徑稍大于管徑的軟質(zhì)海綿小球,在水力驅動(dòng)下擦洗管壁膜表面,也能取得滿(mǎn)意的效果。
(2)化學(xué)法清洗超濾膜
化學(xué)清洗法:通常所采用的化學(xué)清洗劑,按其作用性質(zhì)的不同,可分為酸性清洗劑,堿性清洗劑,氧化還原清洗劑和生物酶清洗劑四類(lèi)。
酸性清洗劑常用的有0.lmol/L鹽酸溶液、0.Imol/L草酸溶液、1%~3%檸檬酸、檸檬酸胺、EDTA等。這類(lèi)清洗劑在去除鈣離子、鎂離子、氟離子等金屬離子及其氫氧化物、無(wú)機鹽凝膠層時(shí)是較為有效的。
堿性清洗劑主要是0.1%~0.5%的NaOH水溶液。它對去除蛋白質(zhì)、油脂類(lèi)的污染具有良好的效果。
氧化性靖洗劑如1%~1.5%雙氧水、0.5%~1%NaCIO、0.05%~0.1%疊氮酸鈉等,對去有機物質(zhì)的污染有顯著(zhù)效果。
生物酶制劑如1%胃蛋白酶、胰蛋白酶等,對去除蛋白質(zhì)、多糖、油脂類(lèi)的污染是有效的。對去除有機物污染也有一定效果。應用酶清洗劑時(shí),如能在55~60°C下清洗效果更佳。清洗時(shí)間的長(cháng)短與酶濃度的高低有關(guān)。
針對超濾膜使用中出現一些污染問(wèn)題,需要對污染物進(jìn)行正確的化學(xué)分析,選擇佳的清洗劑及清洗方法。另外超濾膜在特定條件下采用化學(xué)清洗方法雖是必要,但使用時(shí)須慎重。清洗不應使化學(xué)清洗劑破壞膜的分離性能;不應使污染物發(fā)生變形,加重膜的污染;不應破壞污染物的膠體性質(zhì),使它變硬僵化。在食品工業(yè)、醫藥工業(yè)生產(chǎn)中,不能讓清洗劑的殘留物影響產(chǎn)品質(zhì)量等。
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