專利名稱：一種清洗反滲透膜或納濾膜硫酸鈣污垢的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清洗反滲透(RO)膜或納濾(NF)膜硫酸鈣結(jié)垢污染的方法，該方 法主要是針對反滲透膜或納濾膜硫酸鈣垢污染的有效清洗而開發(fā)的，屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，隨著工業(yè)的發(fā)展及污水回用要求的提高，反滲透或納濾技術(shù)在電廠鍋爐供 水、海水淡化、醫(yī)藥電子行業(yè)軟化水供水以及市政污水深度處理等領(lǐng)域開始大量應(yīng)用，但 運(yùn)行實(shí)踐已表明，無機(jī)鹽結(jié)垢污染特別是硫酸鈣污垢是影響該技術(shù)應(yīng)用推廣的重要因素之 一。而常規(guī)的堿洗、酸洗的組合清洗對硫酸鈣污垢的去除幾乎沒有效果，嚴(yán)重制約了反滲透 或納濾技術(shù)在上述領(lǐng)域的應(yīng)用，迫切需要開發(fā)有效清洗反滲透膜或納濾膜硫酸鈣污垢的新 方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于能夠提供一種有效地清洗反滲透膜或納濾膜硫酸鈣污垢的方 法，推進(jìn)反滲透膜或納濾膜技術(shù)在海水淡化、軟化水生產(chǎn)、污水的膜法深度處理回用等方面 的應(yīng)用。為此，我們開發(fā)了一種利用微生物清洗反滲透膜或納濾膜硫酸鈣污垢的方法。為了解決常規(guī)的物理清洗、化學(xué)清洗對反滲透膜或納濾膜硫酸鈣污垢無法有效去 除的問題，根據(jù)厭氧菌菌種特性，利用硫酸鹽還原菌屬(sulfate-reducing bacteria, SRB) 在厭氧條件下分解有機(jī)物，并以硫酸鈣污垢中的硫酸根為電子受體(氧化劑)進(jìn)行新陳代 謝，硫酸根中的硫離子在厭氧條件下得到電子形成溶解性的硫化氫氣體，使得硫酸鈣的溶 度積小于飽和值，從而使硫酸鈣污垢不斷從膜表面溶解脫落，達(dá)到徹底清洗的目的。具體實(shí)施方法本發(fā)明的清洗反滲透膜或納濾膜硫酸鈣污垢的方法，通過下述步驟完成1)在蒸餾水中接種硫酸鹽還原菌，硫酸鹽還原菌的接種數(shù)量為IO2 105CFU/mL ；2)再加入易降解的有機(jī)物，使溶液的CODtt含量為300 500mg/L，并加入微生物 生長所需的微量元素；3)然后調(diào)整溶液的pH值為6. 5 8. 5、并且保持20 35°C溫度注入膜組件中，浸 泡48 96小時后排放；4)采用鹽酸和蒸餾水配制的酸溶液，PH值在2 3之間，循環(huán)清洗1 2小時后 排放；5)非氧化性殺菌劑的配制濃度在50 200mg/L之間，清洗20 40分鐘后排放， 用蒸餾水沖凈膜組件完成膜清洗。所述的硫酸鹽還原菌的菌種包括脫硫孤菌屬、脫硫桿菌屬、脫硫念珠菌屬或脫硫 線菌屬的菌種。所述的易降解有機(jī)物由葡萄糖、乙酸納、淀粉、二糖、多糖或脂肪酸中的一種或幾 種混合提供的。
本發(fā)明的微生物洗膜法有效地解決了反滲透膜或納濾膜硫酸鈣污垢的清洗問題， 對反滲透或納濾技術(shù)的推廣應(yīng)用具有重要意義，為反滲透膜或納濾膜的清洗提供了新的方 法和思路，擴(kuò)大了膜技術(shù)的應(yīng)用范圍。


圖1 浸泡時間與硫酸鹽還原菌量及膜通量的關(guān)系；圖2 反滲透膜進(jìn)出水電導(dǎo)率變化曲線；圖3 反滲透膜進(jìn)出水硬度變化曲線。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 在蒸餾水中接種105CFU/mL脫硫孤菌屬(Desulfovibrio)或脫硫桿菌屬 (Desulfobacterium)后，再添加分析純葡萄糖配制洗膜液，使洗膜液的CODtt在400mg/L 左右，并在洗膜液中加入鎂、鐵、鋅等微量元素，用分析純的氫氧化鈉調(diào)整洗膜液的PH值在 7. 0左右；之后將該洗膜液注入硫酸鈣污堵的反滲透膜組件中進(jìn)行浸泡，浸泡時保持溫度 為20°C，浸泡時間與硫酸鹽還原菌量及膜通量的關(guān)系如圖1所示。在測定膜通量時，先用pH為2. 5的鹽酸溶液清洗2h，再用濃度為200mg/L非氧化 性911型殺菌劑清洗40min后測定。實(shí)施例表明在完成上述清洗步驟后，膜通量較清洗前有大幅度的提高，恢復(fù)到硫 酸鈣污染前的99%以上，從硫酸鹽還原菌(SRB)的增長量上可推測硫酸鹽還原菌(SRB)能 很好的轉(zhuǎn)變硫酸鈣污垢為溶解性物質(zhì)，以達(dá)到清洗的目的。為了確定微生物清洗對反滲透膜性能的影響，在微生物清洗后對反滲透產(chǎn)水水質(zhì) 指標(biāo)進(jìn)行的測定如圖2、圖3所示。產(chǎn)水電導(dǎo)率與微生物洗膜前相比有所下降，可能與清洗后產(chǎn)水通量增多有關(guān)；溶 解性固體、硬度、CODcr的去除率等指標(biāo)與洗前基本無變化；該例表明對于硫酸鈣污堵的反 滲透膜，采用硫酸鹽還原菌清洗是有效的，清洗前后對膜的性質(zhì)沒有明顯的影響，而反滲透 膜通量則有顯著的提高，可以恢復(fù)到原通量的99%以上。實(shí)施例2 在蒸餾水中接種102CFU/mL脫硫念珠菌屬(DesulfomoniIe)或脫硫線菌屬 (Desulfonema)后，再加入工業(yè)級乙酸納配制洗膜液，使洗膜液的C0D&在500mg/L左右，并 在洗膜液中加入部分微量元素，并加氫氧化鈉調(diào)整PH值為8. 0 ；之后將該溶液體系注入硫 酸鈣污堵的納濾膜組件中進(jìn)行浸泡，浸泡時保持溫度為30°C，浸泡時間為48小時，達(dá)到浸 泡時間后排放，用PH值為2的鹽酸溶液循環(huán)清洗1小時后排放，再用濃度為50mg/L的非氧 化性異噻唑啉酮?dú)⒕鷦┭h(huán)清洗20分鐘，用蒸餾水沖凈就完成了清洗，清洗后膜通量達(dá)到 了硫酸鈣污堵前的98%以上，清洗后納濾膜的性質(zhì)沒有變化，清洗效果良好，而采用化學(xué)清 洗方法僅能恢復(fù)到硫酸鈣污堵前的45%左右，該例子證明硫酸鹽還原菌清洗納濾膜硫酸鈣 污堵的效果良好。實(shí)施例3 在蒸餾水中接種104CFU/mL脫硫桿菌屬(Desulfobacterium)后，再加入淀粉，調(diào)整溶液體系的CODtt含量為300mg/L，并加氫氧化鈉調(diào)整pH值為8. 5 ；之后將該溶液體系注 入硫酸鈣污堵的納濾膜組件中進(jìn)行浸泡，浸泡時保持溫度為25°C，浸泡時間75小時，達(dá)到 浸泡時間后排放，用PH值為3的鹽酸溶液循環(huán)清洗1. 5小時后排放，再用HY-220非氧化性 殺菌劑循環(huán)清洗30分鐘，最后用蒸餾水沖凈就完成了清洗，清洗后膜通量達(dá)到了硫酸鈣污 堵前的98%以上，納濾膜的性質(zhì)沒有變化，清洗效果良好，而采用化學(xué)清洗方法僅能恢復(fù)到 硫酸鈣污堵前的55%左右，該例子證明硫酸鹽還原菌清洗納濾膜的效果良好。
本發(fā)明提出的清洗反滲透膜或納濾膜硫酸鈣污垢的方法，已通過實(shí)施例進(jìn)行了描 述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明的內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的內(nèi)容進(jìn)行改 動或適當(dāng)變更與組合，來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領(lǐng) 域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明的精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
一種清洗反滲透膜或納濾膜硫酸鈣污垢的方法，其特征是通過下述步驟完成1)在蒸餾水中接種硫酸鹽還原菌，硫酸鹽還原菌的接種數(shù)量為102～105CFU/mL；2)然后再加入易降解有機(jī)物，使洗膜溶液的CODCr含量為300～500mg/L；3)調(diào)整pH值為6.5～8.5、保持20～35℃溫度并注入膜組件中，浸泡48～96小時；4)采用鹽酸和蒸餾水配制酸溶液，pH值在2～3之間，循環(huán)清洗1～2小時；5)非氧化性殺菌劑的配制濃度在50～200mg/L之間，清洗20～40分鐘，用蒸餾水沖凈膜組件完成膜清洗。
2.如權(quán)利要求1所描述清洗反滲透膜或納濾膜硫酸鈣污垢的方法，其特征是所述的硫 酸鹽還原菌的菌種包括脫硫孤菌屬、脫硫桿菌屬、脫硫念珠菌屬或脫硫線菌屬的菌種。
3.如權(quán)利要求1所描述清洗反滲透膜或納濾膜硫酸鈣污垢的方法，其特征是所述的易 降解有機(jī)物由葡萄糖、乙酸納、淀粉、二糖、多糖或脂肪酸中的一種或幾種混合提供的。
4.如權(quán)利要求1所描述清洗反滲透膜或納濾膜硫酸鈣污垢的方法，其特征是所述的非 氧化性殺菌劑包括PT-R0BI0911殺菌劑、異噻唑啉酮?dú)⒕鷦?、HY-220非氧化性殺菌劑、季 銨鹽類殺菌劑、戊二醛或氯酚類的一種或幾種混合使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種清洗反滲透膜或納濾膜硫酸鈣污垢的方法，具體實(shí)施方法1)在蒸餾水中接種硫酸鹽還原菌，硫酸鹽還原菌的接種數(shù)量為102～105CFU/mL；2)再加入易降解有機(jī)物使溶液的CODCr含量為300～500mg/L；3)然后調(diào)整pH值為6.5～8.5、保持20～35℃溫度并注入膜組件中，浸泡48～96小時后排放；4)采用鹽酸和蒸餾水配制的酸溶液，pH值在2～3之間，循環(huán)清洗1～2小時后排放；5)非氧化性殺菌劑的配制濃度在50～200mg/L之間，清洗20～40分鐘后排放，用蒸餾水沖凈膜組件完成膜清洗。本發(fā)明有效地解決了反滲透膜或納濾膜硫酸鈣結(jié)垢污染的清洗問題，對反滲透或納濾技術(shù)在海水淡化、軟水制造及污水深度處理回用等方面的推廣應(yīng)用具有重要意義，擴(kuò)大了膜技術(shù)的應(yīng)用范圍。
文檔編號B01D65/08GK101816896SQ20101015451
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者張宏偉, 張景麗, 曹占平 申請人:天津工業(yè)大學(xué)