本發(fā)明屬于發(fā)制品行業(yè)染色廢水回用中膜組件再生工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)制品行業(yè)染色液廢水回用中膜組件的強(qiáng)化清洗方法。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的提高和求美、求新需求的日益擴(kuò)大，全球假發(fā)市場(chǎng)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，市場(chǎng)前景很好。但是，發(fā)制品行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程用水量大，產(chǎn)生的廢水難以處理。其中，根據(jù)資料顯示染色液工序排水占總排放比例為14.9％左右，染色液廢水產(chǎn)生量大。染色液廢水是指：頭發(fā)用強(qiáng)堿、高溫并投加大量的燃料染色后，從染色槽中傾倒出的高堿帶色廢水。其ph值為8.0左右，色度為250-1200，懸浮物、氨氮、cod和bod5含量分別為200-210mg·l^-1、844-958mg·l^-1、1980-2660mg·l^-1和368-374mg·l^-1，其成分含有油脂、氨基酸和表面活性劑等有機(jī)物以及染料和多種助劑，因此有機(jī)物濃度高、鹽分高、色度深且成分復(fù)雜，屬于難處理工業(yè)廢水。

公開(kāi)號(hào)為cn101633541a的專利公開(kāi)了一種印染廢水深度凈化處理集成技術(shù)，本技術(shù)將傳統(tǒng)的生化技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，并結(jié)合臭氧氧化、氣浮及膜分離等技術(shù)進(jìn)行工藝集成。采用本處理技術(shù)可實(shí)現(xiàn)印染廢水的再生，再生水回收率可達(dá)到70％-80％，有效降低了印染行業(yè)的廢水處理問(wèn)題。在此技術(shù)中，反滲透膜去除水中絕大部分可溶性鹽、膠體、有機(jī)物及部分微生物，但這些物質(zhì)在膜表面對(duì)膜也產(chǎn)生了污染。另外，在公開(kāi)號(hào)為cn105906084a的專利中，公開(kāi)了一種發(fā)制品行業(yè)染色液廢水循環(huán)回用處理裝置及其運(yùn)行方法，即采用抑菌性超濾膜和反滲透雙膜法結(jié)合技術(shù)，將染色液廢水經(jīng)原位水質(zhì)提升后中水回用，使染色液廢水回收率高達(dá)80％以上，基本達(dá)到廢水的零排放以及染料回用的目的。但此方法中在反滲透膜去除了進(jìn)水中絕大部分的色度、懸浮物、氨氮、cod和bod5的同時(shí)，這些潛在污染物也不同程度地污染了反滲透膜組件，導(dǎo)致反滲透膜產(chǎn)水通量下降，染色液廢水中水回用率大大降低；產(chǎn)水水質(zhì)惡化，回用后的染色液廢水難以保證發(fā)制品產(chǎn)品品質(zhì)；同時(shí)噸水能耗上升，反滲透膜組件正常使用壽命大大降低，工藝運(yùn)行成本加大。由此可知，膜法染色液廢水中水回用工藝的成功主要取決于能否提出并采用高效的膜污染清洗方法。為解決發(fā)制品行業(yè)染色液廢水雙膜法中水回用過(guò)程中反滲透膜組件的污染問(wèn)題，基于發(fā)制品行業(yè)染色廢水的特殊進(jìn)水物性，本發(fā)明提供了一種反滲透膜組件強(qiáng)化清洗工藝。目前在發(fā)制品染色液廢水領(lǐng)域，相關(guān)的數(shù)據(jù)資料檢索不到此類文獻(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決發(fā)制品行業(yè)染色液廢水中水回用過(guò)程中，反滲透膜組件運(yùn)行一段時(shí)間被污染后，分離性能嚴(yán)重下降直至無(wú)法繼續(xù)使用的問(wèn)題，提供了一種發(fā)制品行業(yè)染色液廢水回用中膜組件的強(qiáng)化清洗方法，該方法在反滲透膜產(chǎn)水通量下降幅度≥10％時(shí)，停止向反滲透膜組件進(jìn)水，采用物理-化學(xué)組合清洗方法，可使沉積在反滲透膜組件的無(wú)機(jī)污染物和有機(jī)污染物得到有效去除，反滲透膜產(chǎn)水通量、截留性能和運(yùn)行壓力等主要參數(shù)都基本能恢復(fù)到反滲透膜污染前的水平。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案，一種發(fā)制品行業(yè)染色液廢水回用中膜組件的強(qiáng)化清洗方法，其特征在于具體步驟為：

(1)利用反滲透膜組件過(guò)濾發(fā)制品行業(yè)染色液廢水，每間隔12h進(jìn)入物理清洗程序，首先啟動(dòng)氣體發(fā)生裝置，氣體經(jīng)脈沖氣洗泵產(chǎn)生的氣泡通過(guò)保安過(guò)濾器后均勻無(wú)規(guī)則地沖刷反滲透膜面污垢10min，然后停止氣洗，切斷氣洗回路，在清洗藥箱中充入清水并加熱升溫至25-45℃，清水依次通過(guò)清洗泵和保安過(guò)濾器進(jìn)入反滲透膜組件，保持反滲透膜面切向流速為0.69-0.72m·s^-1時(shí)，循環(huán)沖洗10-15min，浸泡5-10min，沖洗反滲透膜面污垢后啟動(dòng)反滲透膜組件正常中水回用運(yùn)行程序；

(2)運(yùn)行至反滲透膜產(chǎn)水通量下降至90％時(shí)，停止反滲透膜組件對(duì)染色廢水中水回用的正常運(yùn)行程度，進(jìn)入化學(xué)清洗程序，在清洗藥箱中用清水配制質(zhì)量濃度為1.5％-2％的檸檬酸溶液，并用氨水調(diào)節(jié)檸檬酸溶液的ph值為4.5-5.0，將酸洗液加熱升溫至25-45℃后依次通過(guò)清洗泵和保安過(guò)濾器進(jìn)入反滲透膜組件，保持反滲透膜面切向流速為0.39-0.41m·s^-1時(shí)，循環(huán)沖洗25-30min，浸泡20-25min，再用清水沖洗去除反滲透膜面污垢及酸洗液雜質(zhì)，酸洗過(guò)程結(jié)束，然后在清洗藥箱中用清水配制質(zhì)量濃度為0.1％的氫氧化鈉溶液，將堿洗液加熱升溫至25-45℃后依次通過(guò)清洗泵和保安過(guò)濾器進(jìn)入反滲透膜組件，保持反滲透膜面切向流速為0.35-0.36m·s^-1時(shí)，循環(huán)沖洗25-30min，浸泡20-25min，再用清水沖洗去除反滲透膜面污垢及堿洗液雜質(zhì)，堿洗過(guò)程結(jié)束即完成對(duì)反滲透膜組件的強(qiáng)化清洗。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的發(fā)制品染色液廢水來(lái)自以(nh4)2so4、丁基萘磺酸鈉或元明粉為原材料進(jìn)行發(fā)制品染色和沖洗之后產(chǎn)生的廢水。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的脈沖氣洗泵運(yùn)行中隨機(jī)生成的脈沖頻率介于0.1-50hz之間，脈沖氣流的頻率和持續(xù)時(shí)間是間歇的，所產(chǎn)生的氣泡均勻無(wú)規(guī)則地沖刷反滲透膜表面以降低反滲透膜面污垢濃度極化。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的氣體發(fā)生裝置產(chǎn)生的氣體為空氣、氯氣或臭氧，其中氯氣和臭氧用于通過(guò)在反滲透膜表面處的化學(xué)反應(yīng)清洗、殺菌消毒和提高清洗效率。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的保安過(guò)濾器對(duì)發(fā)制品染色液廢水中水回用中反滲透膜清洗液中色度、懸浮物、cod和bod5的去除率分別為≥33％、≥40％、≥10％和≥10％，得到保安過(guò)濾器產(chǎn)水的色度、懸浮物、cod和bod5分別為167-800、120-237mg·l^-1、1782-2394mg·l^-1和331-657mg·l^-1。

本發(fā)明所述的反滲透膜強(qiáng)化清洗方法的清洗效果可用膜通量恢復(fù)率(fr)和膜阻力去除率(rr)來(lái)表征，計(jì)算公式為：

fr(％)＝(jwc/jwi)×100(1)

其中jwi和jwc分別為初始的和清洗后的反滲透膜通量，ri、rf和rc分別為初始的、污染后的和清洗后的反滲透膜阻力，本發(fā)明中發(fā)制品行業(yè)染色液廢水中水回用過(guò)程中反滲透膜強(qiáng)化清洗方法效果顯著，fr值≥80％，rr值≥50％。

采用本發(fā)明的方法對(duì)發(fā)制品行業(yè)染色液廢水循環(huán)回用處理裝置中反滲透膜組件進(jìn)行清洗，反滲透膜組件沉積的無(wú)機(jī)污染物、有機(jī)污染物以及細(xì)菌等均可得到有效洗脫，反滲透膜組件的分離性能和膜面形貌均能恢復(fù)到反滲透膜污染前水平，保證發(fā)制品染色液廢水循環(huán)回用裝置中反滲透膜組件的穩(wěn)定運(yùn)行。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1、針對(duì)發(fā)制品行業(yè)染色液廢水回用中反滲透膜組件被無(wú)機(jī)污染物、有機(jī)污染物以及細(xì)菌等污染的強(qiáng)化清洗，采用脈沖氣洗+水沖洗的物理清洗和酸洗+堿洗化學(xué)清洗相結(jié)合的處理工藝，實(shí)現(xiàn)反滲透膜組件的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；

2、采用間歇性的脈沖氣洗，所產(chǎn)生的氣泡可均勻無(wú)規(guī)則地沖刷反滲透膜表面，顯著降低反滲透膜面附近污垢濃度極化，同時(shí)也避免在高濃度污垢環(huán)境中反滲透膜面堵塞問(wèn)題，從而有效提升氣洗效果；

3、所述的脈沖氣洗泵產(chǎn)生的氣泡可以基本均勻分布到反滲透膜組件中，進(jìn)而有效提升氣洗效果；

4、氧化性氣洗(氯氣或臭氧)可殺死反滲透膜組件表面細(xì)菌，有助于恢復(fù)反滲透膜組件產(chǎn)水通量以及截留率；

5、此清洗方法在實(shí)現(xiàn)染色液廢水中水回用運(yùn)行過(guò)程中，反滲透膜通量恢復(fù)率≥80％，膜阻力去除率≥50％，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化清洗的目的；

6、此清洗方法可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，反滲透膜組件對(duì)發(fā)制品染色液廢水中cod、氨氮、重金屬和有毒有害污染物等的去除減排效果，進(jìn)而保證中水回用后重新配制的染色液品質(zhì)恢復(fù)以及產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

圖中：1、清洗藥箱，2、加熱器，3、氣體發(fā)生裝置，4、脈沖氣洗泵，5、清洗泵，6、保安過(guò)濾器，7、壓力表，8、反滲透膜組件，9、流量計(jì)。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但不應(yīng)該將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。

參照附圖1，本發(fā)明所述的發(fā)制品行業(yè)染色液廢水回用中膜組件的強(qiáng)化清洗方法處理裝置包括清洗藥箱1、加熱器2、氣體發(fā)生裝置3、脈沖氣洗泵4、清洗泵5、保安過(guò)濾器6、壓力表7、反滲透膜組件8和流量計(jì)9，其中加熱器2內(nèi)置于清洗藥箱1中，清洗藥箱1的出液口與清洗泵5的進(jìn)液口相連，清洗泵5的出液口與保安過(guò)濾器6的進(jìn)液口相連，保安過(guò)濾器6的出液口經(jīng)壓力表7后與反滲透膜組件8的進(jìn)液口相連，反滲透膜組件8的出液口經(jīng)流量計(jì)9后與清洗藥箱1的進(jìn)液口相連，氣體發(fā)生裝置3的出氣口與脈沖氣洗泵4的進(jìn)氣口相連，脈沖氣洗泵4的出氣口與保安過(guò)濾器6的進(jìn)氣口相連。

實(shí)施例1

在反滲透膜組件過(guò)濾發(fā)制品行業(yè)染色液廢水初始，反滲透膜組件的運(yùn)行壓力為1.63mpa，膜產(chǎn)水通量為32.78l·m^-2·h^-1，每間隔12h進(jìn)入物理沖洗程序，首先啟動(dòng)臭氧氣體發(fā)生裝置，臭氧經(jīng)脈沖氣洗泵(隨機(jī)生成的脈沖頻率介于0.2-10hz之間)后產(chǎn)生的氣泡均勻無(wú)規(guī)則地沖刷反滲透膜面污垢5min后，停止氣洗，該過(guò)程可同時(shí)有效去除反滲透膜組件表面細(xì)菌微生物。切斷氣洗回路，清洗藥箱充入清水后，啟動(dòng)清洗泵，物理清洗液(清水)進(jìn)入反滲透膜組件，保持反滲透膜面切向流速為0.72m·s^-1時(shí)，循環(huán)沖洗10min，浸泡8min，沖洗反滲透膜面污垢后啟動(dòng)反滲透膜組件正常中水回用運(yùn)行程序。

在過(guò)濾染色液廢水一段時(shí)間以后，反滲透膜組件的運(yùn)行壓力上升至1.71mpa，膜產(chǎn)水通量降至29.80l·m^-2·h^-1，膜產(chǎn)水通量下降10％左右，反滲透膜組件已經(jīng)產(chǎn)生污染，停止反滲透膜組件對(duì)染色廢水中水回用的正常運(yùn)行程序，進(jìn)入化學(xué)清洗步驟。在清洗藥箱中用清水配制質(zhì)量濃度為2％的檸檬酸溶液，并用氨水調(diào)節(jié)檸檬酸溶液的ph值為4.5，加熱酸洗液溫度至30℃，通過(guò)清洗泵汲入反滲透膜組件，保持膜面切向流速為0.41m·s^-1，循環(huán)沖洗30min，浸泡25min，然后用清水沖洗去除對(duì)膜面污垢以及酸洗液雜質(zhì)，酸洗過(guò)程結(jié)束；在清洗藥箱中用清水配制質(zhì)量濃度為0.1％的氫氧化鈉溶液，加熱堿洗液至40℃，通過(guò)清洗泵汲入反滲透膜組件，保持膜面切向流速為0.36m·s^-1，循環(huán)沖洗30min，浸泡25min，然后用清水沖洗去除反滲透膜面污垢以及堿洗液雜質(zhì)，堿洗過(guò)程結(jié)束。

經(jīng)上述針對(duì)發(fā)制品染色液廢水中水回用過(guò)程中反滲透膜強(qiáng)化清洗后，繼續(xù)使用反滲透膜組件對(duì)染色液廢水進(jìn)行過(guò)濾，膜通量恢復(fù)至32.15l·m^-2·h^-1，膜通量恢復(fù)率達(dá)到98.07％，膜阻力恢復(fù)率達(dá)到74.53％，反滲透膜組件運(yùn)行壓力回落至1.65mpa，清洗效果較好。

實(shí)施例2

在反滲透膜組件過(guò)濾發(fā)制品行業(yè)染色液廢水初始，反滲透膜組件的運(yùn)行壓力為1.42mpa，膜產(chǎn)水通量為28.65l·m^-2·h^-1，每間隔12h進(jìn)入物理沖洗程序，首先啟動(dòng)空氣發(fā)生裝置，空氣經(jīng)脈沖氣洗泵(隨機(jī)生成的脈沖頻率介于1-30hz之間)后產(chǎn)生的氣泡均勻無(wú)規(guī)則地沖刷反滲透膜面污垢10min后，停止氣洗，切斷氣洗回路，清洗藥箱充入清水后，啟動(dòng)清洗泵，物理清洗液(清水)進(jìn)入反滲透膜組件，保持反滲透膜面切向流速為0.69m·s^-1時(shí)，循環(huán)沖洗12min，浸泡5min，沖洗反滲透膜面污垢后啟動(dòng)反滲透膜組件正常中水回用運(yùn)行程序。

在過(guò)濾染色廢水一段時(shí)間以后，反滲透膜組件的運(yùn)行壓力上升至1.51mpa，膜產(chǎn)水通量降為25.78l·m^-2·h^-1，膜產(chǎn)水通量下降10％左右，反滲透膜組件已經(jīng)產(chǎn)生污染，停止反滲透膜組件對(duì)染色液廢水中水回用的正常運(yùn)行程序，進(jìn)入化學(xué)清洗步驟。在清洗藥箱中用清水配制質(zhì)量濃度為1.5％的檸檬酸溶液，并用氨水調(diào)節(jié)檸檬酸溶液的ph值為5.0，加熱酸洗液溫度至30℃，通過(guò)清洗泵汲入反滲透膜組件，保持膜面切向流速為0.39m·s^-1，循環(huán)沖洗25min，浸泡20min，然后用清水沖洗去除反滲透膜面污垢以及酸洗液雜質(zhì)，酸洗過(guò)程結(jié)束；在清洗藥箱中用清水配制質(zhì)量濃度為0.1％的氫氧化鈉溶液，加熱堿洗液至30℃，通過(guò)清洗泵汲入反滲透膜組件，保持膜面切向流速為0.35m·s^-1，循環(huán)沖洗25min，浸泡20min，然后用清水沖洗去除反滲透膜面污垢以及堿洗液雜質(zhì)，堿洗過(guò)程結(jié)束。

經(jīng)上述針對(duì)發(fā)制品染色液廢水中水回用過(guò)程中反滲透膜強(qiáng)化清洗后，繼續(xù)使用反滲透膜組件對(duì)染色廢水進(jìn)行過(guò)濾，膜通量恢復(fù)至27.54l·m^-2·h^-1，膜通量恢復(fù)率達(dá)到94.37％，膜阻力恢復(fù)率達(dá)到66.81％，反滲透膜組件運(yùn)行壓力回落至1.45mpa，清洗效果較好。

以上實(shí)施例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理的范圍下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)均落入本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。