本發(fā)明屬于水處理脫鹽技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及反滲透膜多元有機(jī)溶劑結(jié)合生物制劑清洗劑及使用方法。
背景技術(shù):
反滲透是一種以壓力為推動(dòng)力,克服溶液滲透壓,通過選擇性透過膜將溶液中的溶質(zhì)和溶劑分離的應(yīng)用技術(shù),廣泛應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。
反滲透膜運(yùn)行過程中,被處理物料溶液中顆粒、溶質(zhì)大分子或膠體粒子等,在與膜間的物理、化學(xué)以及機(jī)械作用下,吸附與沉積在膜表面或膜孔內(nèi),造成膜污染,膜滲透通量降低、脫鹽率改變,根據(jù)污染物種類,膜的污染主要可以分為無機(jī)鹽結(jié)垢、膠體和顆粒污染、有機(jī)物污染和微生物污染四類。
反滲透膜污染后,根據(jù)污染特征,通過適當(dāng)?shù)那逑捶椒ǎ梢詫?shí)現(xiàn)污染物的去除,恢復(fù)膜元件性能。對(duì)于無機(jī)鹽垢,可采用酸洗或絡(luò)合清洗去除,膠體和一般有機(jī)污染物可采用堿洗和絡(luò)合清洗去除,微生物污染物,可采用殺菌劑、表面活性劑和絡(luò)合清洗去除。但對(duì)于嚴(yán)重有機(jī)物和微生物污染,尤其是用于廢水處理過程中,反滲透膜發(fā)生嚴(yán)重有機(jī)物和微生物污染后,采用常規(guī)清洗方法效果不明顯。
目前,國內(nèi)外針對(duì)嚴(yán)重有機(jī)物和微生物污染,多采用強(qiáng)化清洗的方式,對(duì)膜元件性能損傷較大,且清洗效果不佳,造成清洗難度大,膜元件報(bào)廢率較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)反滲透膜的嚴(yán)重有機(jī)物和微生物污染,提供一種反滲透膜多元有機(jī)溶劑結(jié)合生物制劑清洗劑及使用方法。該清洗劑清洗效果好、對(duì)膜元件損傷小。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種反滲透膜多元有機(jī)溶劑結(jié)合生物制劑清洗劑,其特征在于,所述清洗劑分別由多元有機(jī)溶劑及生物制劑清洗劑組成;所述生物制劑清洗劑由如下質(zhì)量份數(shù)的物質(zhì)組成:梭狀芽孢桿菌培養(yǎng)液0-25份,代氏根霉培養(yǎng)液0-15份,Bacillus Lichenifomis 菌株培養(yǎng)液0-10份,嗜熱脂肪苞芽桿菌培養(yǎng)液0-20份,康氏木霉培養(yǎng)液0-25份,哈茨木霉培養(yǎng)液0-20份,白腐菌培養(yǎng)液0-15份,葡萄糖3-5份。
本發(fā)明所述多元有機(jī)溶劑包括如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的物質(zhì):甲醇0-15%,乙醇10-20%,丙酮0-10%,余量為水。
本發(fā)明所述生物制劑清洗劑的質(zhì)量百分濃度為0.1-1%。
本發(fā)明還提供一種上述的一種反滲透膜多元有機(jī)溶劑結(jié)合生物制劑清洗劑的使用方法,所述使用方法采用下述步驟:反滲透膜應(yīng)用堿清洗劑清洗,多元有機(jī)溶劑清洗,使用反滲透產(chǎn)水沖洗后,應(yīng)用生物清洗劑清洗,再次進(jìn)行堿洗,最后使用反滲透水沖洗;所述生物清洗劑清洗條件為30-45℃,pH5.5-8.0。
本發(fā)明所述堿洗條件為0-0.025%Na-SDS溶液,應(yīng)用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至11-12,加熱至25-35℃。
本發(fā)明所述堿洗時(shí)間為12-24小時(shí)。
本發(fā)明所述清洗為循環(huán)-浸泡清洗。
本發(fā)明所述多元有機(jī)溶劑清洗時(shí)間為2-72小時(shí)。
本發(fā)明所述堿洗后,使用反滲透產(chǎn)水沖洗至PH值≤8.5。
本發(fā)明所述的菌種培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件如下所述:梭狀芽孢桿菌培養(yǎng)基:葡糖糖10克,蛋白胨0.1克,磷酸二氫鉀0.5克,磷酸氫二鉀0.5克,七水硫酸鎂0.2克,氯化鈉0.1克,硫酸錳0.01克,硫酸鐵0.01克,碳酸鈣5克,瓊脂15克,蒸餾水1升。PH值7±0.5,溫度30~35℃。
代氏根霉培養(yǎng)基:取去皮馬鈴薯200克,切成小塊,加水1000毫升煮沸30分鐘,濾去馬鈴薯塊,將濾液補(bǔ)足至1000毫升,加葡萄糖20克,瓊脂15克。PH值7±0.5,溫度30~35℃。
Bacillus Lichenifomis 菌株培養(yǎng)基:葡萄糖40克,谷氨酸鈉50克,酵母粉3克,氯化銨2克,磷酸二氫鉀3克,七水硫酸鎂0.3克,氯化鈣0.4克,蒸餾水1000毫升。PH值6.0~6.5,溫度50~55℃。
嗜熱脂肪苞芽桿菌培養(yǎng)基:蛋白胨9克,氯化鈉2克,磷酸二氫鉀1克,磷酸氫二鉀0.75克,糊精10克,蒸餾水1000毫升。PH值7±0.5,溫度55~65℃。
康氏木霉培養(yǎng)基:糊精20克,葡萄糖2克,瓊脂2克,氯化鈣0.3克,磷酸二氫鉀0.5克,硫酸銨1.4克,氯化鋅0.01克,氯化錳0.01克,硫酸鎂0.1克,硫酸鐵0.005克,蒸餾水1000毫升。PH值7±0.5,溫度25~30℃。
哈茨木霉培養(yǎng)基:麥芽糖40克,蛋白胨2.5克,磷酸二氫鉀0.5克,蒸餾水1000毫升。PH值7±0.5,溫度25~30℃。
白腐菌培養(yǎng)基:取去皮馬鈴薯200克,切成小塊,加水1000毫升煮沸30分鐘,濾去馬鈴薯塊,將濾液補(bǔ)足至1000毫升,加葡萄糖20克,瓊脂20克,磷酸二氫鉀3克,七水硫酸鎂1.5克,維生素B28毫克。PH值7±0.5,溫度30~35℃。
以上菌種經(jīng)培養(yǎng)120小時(shí)后,用紗布過濾,備用。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本方法適用于聚酰胺類復(fù)合材質(zhì)反滲透膜元件的清洗,通過獨(dú)特的清洗劑,有效的恢復(fù)了嚴(yán)重有機(jī)物和微生物污染的反滲透膜的通量,延長了膜元件使用壽命,并且降低膜系統(tǒng)運(yùn)行壓力,有效地降低了生產(chǎn)成本。本方法具有清洗成本低、清洗效果好、工藝簡單特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明,下述實(shí)施例中的性能檢測采用單支膜元件,測試條件為:原水電導(dǎo)率500μs/cm,進(jìn)水壓力 1.0Mpa,水溫25℃,pH=8,回收率15%。本發(fā)明所用的菌種均為本領(lǐng)域常規(guī)菌種。
實(shí)施例1
鋼鐵廢水回用反滲透膜發(fā)生嚴(yán)重微生物污染清洗方法如下所述:
清洗前膜元件性能:產(chǎn)水量0.45m3/h,脫鹽率98.43%,壓差0.03MPa。
反滲透膜材質(zhì):聚酰胺類復(fù)合材質(zhì)。
多元有機(jī)溶劑:20%(W)乙醇、10%(W)丙酮水溶液混合。
生物制劑:梭狀芽孢桿菌培養(yǎng)液20份,代氏根霉培養(yǎng)液5份,Bacillus Lichenifomis 菌株培養(yǎng)液10份,嗜熱脂肪苞芽桿菌培養(yǎng)液20份,康氏木霉培養(yǎng)液20份,哈茨木霉培養(yǎng)液20份,葡萄糖5份,配成0.3%(W)水溶液。
本清洗方法采用下述步驟:
堿洗:0.025%(W)Na-SDS溶液,氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至11.5±0.5,加熱至30℃。
沖洗:使用反滲透產(chǎn)水,沖洗到PH值≤8.5。
多元有機(jī)溶劑清洗:20%(W)乙醇、10%(W)丙酮水溶液,25℃條件下循環(huán)至清洗液顏色無變化,重新配制清洗液后浸泡6小時(shí),循環(huán)清洗2小時(shí)。
沖洗:使用反滲透產(chǎn)水,常溫條件下,沖洗1小時(shí)。
生物制劑清洗:梭狀芽孢桿菌培養(yǎng)液20份,代氏根霉培養(yǎng)液5份,Bacillus Lichenifomis 菌株培養(yǎng)液10份,嗜熱脂肪苞芽桿菌培養(yǎng)液20份,康氏木霉培養(yǎng)液20份,哈茨木霉培養(yǎng)液20份,葡萄糖5份,配成0.3%(W)水溶液,35-45℃,PH6-8的條件下,循環(huán)-浸泡清洗72小時(shí)。
堿洗:0.025%(W)Na-SDS溶液,氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至11.5±0.5,加熱至30℃,循環(huán)-浸泡清洗12小時(shí)。
沖洗:使用反滲透產(chǎn)水,常溫條件下,沖洗1小時(shí)。
清洗后膜元件性能:產(chǎn)水量0.95m3/h,產(chǎn)水量提高2.1倍,脫鹽率98.50%,無損傷,壓差0.02MPa,降低0.01MPa。
實(shí)施例2
焦化廢水回用反滲透膜發(fā)生嚴(yán)重有機(jī)物和微生物污染清洗方法如下所述:
清洗前膜元件性能:產(chǎn)水量0.33m3/h,脫鹽率99.40%,壓差0.05MPa。
反滲透膜材質(zhì):聚酰胺類復(fù)合材質(zhì)。
多元有機(jī)溶劑:15%(W)甲醇、10%(W)乙醇、10%(W)丙酮水溶液混合。
生物制劑:梭狀芽孢桿菌培養(yǎng)液15份、代氏根霉培養(yǎng)液15份、Bacillus Lichenifomis 菌株培養(yǎng)液10份、嗜熱脂肪苞芽桿菌培養(yǎng)液15份、康氏木霉培養(yǎng)液18份、哈茨木霉培養(yǎng)液10份、白腐菌培養(yǎng)液12份、葡萄糖5份,配成0.4%(W)水溶液。
本清洗方法采用下述步驟:
堿洗:0.025%(W)Na-SDS溶液,氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至11.5±0.5,加熱至30℃,循環(huán)-浸泡清洗12小時(shí)。
沖洗:使用反滲透產(chǎn)水,沖洗到PH值≤8.5。
多元有機(jī)溶劑清洗:15%(W)甲醇、10%(W)乙醇、10%(W)丙酮水溶液,25℃條件下循環(huán)至清洗液顏色無變化,重新配制清洗液后浸泡6小時(shí),循環(huán)清洗2小時(shí)。
生物制劑清洗:梭狀芽孢桿菌培養(yǎng)液15份、代氏根霉培養(yǎng)液15份、Bacillus Lichenifomis 菌株培養(yǎng)液10份、嗜熱脂肪苞芽桿菌培養(yǎng)液15份、康氏木霉培養(yǎng)液18份、哈茨木霉培養(yǎng)液10份、白腐菌培養(yǎng)液12份、葡萄糖5份,配成0.4%(W)水溶液,30-40℃,PH5.5-6.5的條件下,循環(huán)-浸泡清洗72小時(shí)。
堿洗:0.025%(W)Na-SDS溶液,氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至11.5±0.5,加熱至30℃,循環(huán)-浸泡清洗24小時(shí)。
沖洗:使用反滲透產(chǎn)水,常溫條件下,沖洗1小時(shí)。
清洗后膜元件性能:產(chǎn)水量0.85m3/h,產(chǎn)水量提高2.6倍,脫鹽率98.40%,脫鹽率降低1%,恢復(fù)至膜初始水平,無損傷,壓差0.02MPa,降低0.03MPa。
實(shí)施例3
鋼鐵廢水回用反滲透膜發(fā)生嚴(yán)重微生物污染清洗方法如下所述:
清洗前膜元件性能:產(chǎn)水量0.45m3/h,脫鹽率98.43%,壓差0.03MPa。
反滲透膜材質(zhì):聚酰胺類復(fù)合材質(zhì)。
多元有機(jī)溶劑:10%(W)甲醇、15%(W)乙醇水溶液混合。
生物制劑:代氏根霉培養(yǎng)液8份、康氏木霉培養(yǎng)液25份、哈茨木霉培養(yǎng)液20份、白腐菌培養(yǎng)液15份、葡萄糖3份,配成0.1%(W)水溶液。
本清洗方法采用下述步驟:
堿洗:0.025%(W)Na-SDS溶液,氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至11,加熱至30℃,循環(huán)-浸泡清洗12小時(shí)。
沖洗:使用反滲透產(chǎn)水,沖洗到PH值≤8.5。
多元有機(jī)溶劑清洗:10%(W)甲醇、15%(W)乙醇水溶液,25℃條件下循環(huán)至清洗液顏色無變化,重新配制清洗液后浸泡6小時(shí),循環(huán)清洗2小時(shí)。
沖洗:使用反滲透產(chǎn)水,常溫條件下,沖洗1小時(shí)。
生物制劑清洗:代氏根霉培養(yǎng)液8份、康氏木霉培養(yǎng)液25份、哈茨木霉培養(yǎng)液20份、白腐菌培養(yǎng)液15份、葡萄糖3份,配成0.1%(W)水溶液,30-40℃,PH6.5-8.0的條件下,循環(huán)-浸泡清洗36小時(shí)。
堿洗:氫氧化鈉水溶液,氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至12,加熱至30℃,循環(huán)-浸泡清洗12小時(shí)。
沖洗:使用反滲透產(chǎn)水,常溫條件下,沖洗1小時(shí)。
清洗后膜元件性能:產(chǎn)水量0.93m3/h,產(chǎn)水量提高2.2倍,脫鹽率98.50%,無損傷,壓差0.02MPa,降低0.01MPa。
實(shí)施例4
焦化廢水回用反滲透膜發(fā)生嚴(yán)重有機(jī)物和微生物污染清洗方法如下所述:
清洗前膜元件性能:產(chǎn)水量0.33m3/h,脫鹽率99.40%,壓差0.05MPa。
反滲透膜材質(zhì):聚酰胺類復(fù)合材質(zhì)。
多元有機(jī)溶劑清洗:12%(W)甲醇、16%(W)乙醇、6%(W)丙酮水溶液混合。
生物制劑清洗:梭狀芽孢桿菌培養(yǎng)液25份、嗜熱脂肪苞芽桿菌培養(yǎng)液18份、白腐菌培養(yǎng)液6份、葡萄糖4份,配成1%(W)水溶液。
本清洗方法采用下述步驟:
堿洗:0.025%(W)Na-SDS溶液,氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至12,加熱至30℃,循環(huán)-浸泡清洗24小時(shí)。
沖洗:使用反滲透產(chǎn)水,沖洗到PH值≤8.5。
多元有機(jī)溶劑清洗:12%(W)甲醇、16%(W)乙醇、6%(W)丙酮水溶液,35-40℃條件下循環(huán)至清洗液顏色無變化,重新配制清洗液后浸泡6小時(shí),循環(huán)清洗2小時(shí)。
生物制劑清洗:梭狀芽孢桿菌培養(yǎng)液25份、嗜熱脂肪苞芽桿菌培養(yǎng)液18份、白腐菌培養(yǎng)液6份、葡萄糖4份,配成1%(W)水溶液,30-40℃,PH5.5-7.0的條件下,循環(huán)-浸泡清洗2小時(shí)。
堿洗:氫氧化鈉水溶液,氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值至11,加熱至30℃,循環(huán)-浸泡清洗12小時(shí)。
沖洗:使用反滲透產(chǎn)水,常溫條件下,沖洗1小時(shí)。
清洗后膜元件性能:產(chǎn)水量0.80m3/h,產(chǎn)水量提高2.5倍,脫鹽率99.40%,,恢復(fù)至膜初始水平,無損傷,壓差0.02MPa,降低0.03MPa。
以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案,盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。