超滤膜的清洗方法有哪些?
浏览: 日期:2026-01-30
超滤膜在长期运行后,会因污染物沉积造成膜通量下降、分离效果变差,需定期清洗恢复性能。清洗方法主要分为物理清洗和化学清洗两大类,具体操作和适用场景如下:
一、 物理清洗
物理清洗是利用机械力或流体动力,剥离膜表面的疏松污染物,无化学药剂残留,操作简单,可作为日常维护手段。
- 反冲洗
- 原理:采用过滤后的产水或清水,以与正常过滤相反的方向通过膜组件,冲刷膜表面附着的悬浮物、滤饼层。
- 操作参数:反冲洗压力一般为 0.1~0.2 MPa,冲洗时间 30~60 秒,频率可根据进水水质调整,通常每运行 30~60 分钟反洗 1 次。
- 适用场景:去除膜表面的悬浮物、胶体等易脱落污染物,是最常用的日常清洗方式。
- 错流冲洗 / 高流速冲洗
- 原理:提高料液在膜表面的流速,利用液体剪切力将膜表面的污染物冲刷带走,减少滤饼层的形成。
- 操作参数:流速提升至正常运行流速的 1.5~2 倍,冲洗时间 5~10 分钟。
- 适用场景:缓解膜表面的浓差极化,预防污染物的吸附沉积,多用于高浊度进水的超滤系统。
- 气水反冲
- 原理:将压缩空气与反洗水混合后通入膜组件,空气泡在膜表面破裂产生的冲击力,能有效剥离顽固的滤饼层和生物膜。
- 操作参数:气压 0.2~0.3 MPa,气水比(体积比)一般为 3:1~5:1,冲洗时间 1~2 分钟。
- 适用场景:中空纤维超滤膜的深度物理清洗,尤其适用于市政污水、工业废水处理中污染较严重的系统。
- 水力冲洗 - 海绵球清洗
- 原理:针对管式超滤膜,将与膜管内径匹配的海绵球,通过水力推动穿过膜管,摩擦去除膜内壁的污染物。
- 适用场景:管式超滤膜的专用清洗方式,对管道内壁的顽固污垢清洗效果好。
二、 化学清洗
当物理清洗无法恢复膜通量时,需采用化学清洗,利用药剂与污染物的化学反应(溶解、氧化、分解)去除顽固污染物。化学清洗需严格控制药剂浓度、温度和 pH 值,避免损伤膜材质。
- 碱性清洗
- 常用药剂:氢氧化钠(NaOH)、次氯酸钠(NaClO)、碳酸钠(Na₂CO₃),可搭配表面活性剂使用。
- 原理:碱性条件下能皂化、乳化有机污染物(如油脂、蛋白质、多糖),次氯酸钠还具有氧化杀菌作用,可去除生物膜。
- 操作参数:pH 值控制在 10~12,温度 25~35℃,浸泡时间 30~120 分钟,也可采用循环清洗方式。
- 适用场景:去除有机污染、生物污染,是化学清洗的首选步骤。
- 酸性清洗
- 常用药剂:柠檬酸(C₆H₈O₇)、盐酸(HCl)、草酸(H₂C₂O₄)。
- 原理:酸性溶液能溶解膜表面的无机垢,如碳酸钙、硫酸钙、金属氧化物等。
- 操作参数:pH 值控制在 2~3,温度 25~30℃,浸泡时间 60~120 分钟。
- 适用场景:去除无机结垢,通常在碱性清洗后进行,中和残留的碱性药剂并去除无机污染物。
- 酶清洗
- 常用药剂:蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等生物酶制剂。
- 原理:利用酶的特异性分解作用,高效去除对应的有机污染物,且对膜材质无损伤。
- 操作参数:pH 值 6~8(中性偏碱),温度 30~40℃,浸泡时间 2~4 小时。
- 适用场景:精密超滤系统(如医药、食品行业)的有机污染清洗,避免化学药剂残留影响产品品质。
三、 清洗注意事项
- 清洗顺序建议遵循 “先物理,后化学;先碱性,后酸性” 的原则,减少化学药剂对膜的损伤。
- 化学清洗后,需用产水或清水反复冲洗膜组件,直至冲洗出水的 pH 值恢复中性,无药剂残留。
- 不同材质的超滤膜(如 PVDF、PAN、PES)对药剂耐受性不同,需选择适配的清洗药剂,避免次氯酸钠浓度过高导致膜氧化老化。
- 制定定期清洗计划,根据进水水质和膜通量变化调整清洗频率,避免污染物长期累积难以去除。
