文章来源：福州科境水处理工程有限公司作者：福州科境水处理发表时间：2015-07-31 12:38:52

超滤膜清洗实验结果
    对冷轧钢铁厂出水乳化液采用规格为Φ200×500，截留孔径为10nm的陶瓷中空纤维膜组件进行预处理。浓乳化液废水排放量主要来自轧机乳化液坑、平整机、磨辊间及轧机除油雾废水地坑、轧机地坑等的排水。
下面仅从超滤膜的清洗浅谈自己的实验结果和见解。
1.1膜的水力清洗
    当膜渗透量下降时，首先是用清水清洗，但清洗的效果十分不理想。运行了1小时的含油废水，初始膜通量需要水力清洗40min来恢复，而对连续运行了6小时的的膜进行了120分钟的连续清洗也没有恢复初始通量。纯粹的水力清洗恢复作用较小，说明沉积于膜表面的由颗粒物和悬浮物所组成的滤饼层不是造成膜污染的主要因素，而油类物质、有机物形成的凝胶层才是造成膜污染的主要因素。一旦料液与膜接触，膜污染即开始。由于油类物质主要是以乳化液和溶解油的形式存在，因而极易在膜表面吸附、碰撞聚结迫使水通过疏水膜成为渗透液、油等杂质留在膜表面，这样很快就会产生“浓差极化”膜被严重污染，同时油还容易在疏水膜孔内聚结堵塞水通过，致使膜通量迅速降低。由于油类物质与膜表面通过氢键结合，单纯的水力清洗很难将吸附在膜表面的油污清洗掉。考虑采用超滤预处理的方法来减轻膜污染，比如气浮、混凝破乳、活性炭吸附等方法，但是这些方法有的成本高，有的需要另外建设基础设施。综合比较，本厂采用短时化学强化清洗来恢复膜功能。
1.2不同清洗剂的清洗效果
    根据实验用水水质、膜污染成分、膜水力清洗效果以及膜污染物质来，膜的主要污染物质为油类物质和水中含有的无机盐污垢，本清洗实验也是本厂采用的清水洗、酸洗、碱洗，酸洗为HNO3配制质量分数为3%，pH 2~3；碱洗箱为NaOH（片碱），质量分数为2%，pH控制在13~14范围内。由于废液中的有机物和无机物对膜部有一定的污染，但是污染程度不一样。对于单一的同浓度的清洗剂， NaOH碱洗液清洗后膜通量恢复最大，短期内基本能使膜通量恢复正常，酸洗恢复率也在80%以上。从碱洗效果最佳的结果来看，在废液对膜的污染物中，油类物质等有机物占相当大的比例。
1.3单一清洗剂清洗重复性考察
    一种清洗剂是否有效，一方面要看其清洗后膜通量的恢复情况，另一方面还要对膜清洗重复性进行考察，考察膜在长期运行中，这种清洗方法的有效性。经过记录一周对膜采用2%NaOH经过13次的重复清洗后，膜通量恢复率变化情况可以看出，虽然NaOH碱洗液清洗后短期内膜通量几乎完全恢复，但经过多次重复清洗后，膜通量仍有下降趋势。可见单一的清洗剂并不能完全去除膜的所有污染物，所以有必要考虑两步清洗法。
1.4两步清洗法
    根据以上的工作，又进行了两步清洗法的研究。在两步清洗中，碱洗的作用主要是去除油类和有机物，而酸洗的作用是去除无机污染物。考虑到有可能是在无机盐污垢在膜孔内长期堆积引起的膜污染，因此将碱洗和酸洗这两种清洗方法结合起来，用清水清洗作为开始和结束，建立了兼有两者优点的联合清洗方法。首先用清水预热清洗10分钟，再用2%的NaOH清洗30分钟，当碱洗通量恢复率下降为初始通量的70%左右时采用3%的硝酸清洗30分钟，可以得到比较好的清洗效果，由实验数据可得两步清洗法可使膜渗透量基本恢复初始状态。
1.5 实验存在的问题
    1. 超滤系统处于试运行的调试阶段运行状态不稳定。由于本厂前阶段在没有添加彩涂和镀锌工艺，产生废乳化液的量较小，本系统不能达到连续运行状态或不能长期运转超滤系统。但在正常情况下，如果超滤达到最佳运行状态时需要不间断的运行从而维持良好的膜通量，控制适当温度，使膜达到最佳运行效果。
    2. 此实验确定最佳运行温度为40~42℃，而废乳化液温度不能够达到超滤的最佳运行状态，需通过蒸汽进行加热，这样无形增加了运行成本，考虑可否更换膜组件使运行温度与乳化液自然温度相同从而节约成本。