超滤膜的维护与清洗

翟险峰

（海洋石油富岛有限公司化肥二部，海南东方 572600)

超滤膜的应用非常广泛，在建筑行业、管材、污水净化、密封材料、纤维、包装膜等领域都得到良好的应用，且应用效果较好，尤其是在热电厂、化工厂等工业方面的应用具有社会价值和综合效益。但超滤膜随着使用时间的延长也需要进行维护与清洗，才能发挥其应有的作用，实现使用超滤膜的目标。

1 超滤膜运行原理

超滤是将压力作为运行的驱动力进行膜分离的过程，能够有效从溶解组和流体中分离出颗粒。超滤膜孔径在0.01～0.10μm，对于胶体、细菌、淤泥等物质都有着极高的去除率，并且超滤膜公称孔径越小，能够实现的去除率就越高[1]。中空纤维膜是比较常见的超滤膜形式之一，为毛细管状，其制作方法为喷丝纺制，无论是外表面还是内表面都有致密层，其内部结构是多孔支撑体，微孔密布在致密层上，溶液是按照其组成成分是否能成功通过微孔来实现分离的目标，原液在中纤维膜外侧加压的条件流动，被过滤的液体则从另外一侧流出。中空纤维膜根据运行原理可以分为外压膜和内压膜两种。

2 超滤膜的维护

超滤膜的维护工作需要结合具体的工作环境、运行阶段等条件，选择合适的维护方法，才能够保证维护质量。具体可以从首次运行或是恢复运行、长期运行、停止运行等几个方面分析其维护措施。

2.1 首次运行或是恢复运行时的维护

超滤膜及其组件在首次运行或者长时间停止运行后，需要对其进行清洗，以便去除用于保护组件的保护液。使用浓度为0.2%、温度在30℃以上的氯酸钠水溶液进行为期3h的浸泡，而后进行冲洗，直到水中氯的含量低于0.1mg/L时，超滤膜及其组件可以投入使用[2]。

在首次使用超滤膜及其组件的过程中，初始的产水量需要进行严格控制，一般为设计水量的60%，运行24h之后可以将其增加至设计值；进水的温度一般控制在20℃左右。在超滤膜的维护工作中，加强对首次运行的维护，有利于保证其使用性能、延长使用周期，既能够保证超滤膜的应用效果，又能够保证用户的经济利益，减少维修和更换费用。可见，超滤膜维护在其使用过程中有着不可忽视和替代的作用，需要结合超滤膜的具体工作环境和工作目标的需求，合理开展维护工作。

2.2 长期运行维护

工业中使用的超滤膜及其组件想要长期运行，需要满足三个条件，进水水质合格，即浊度不超过20NTU，水的温度在5～40℃，pH则在2～11；反洗时间间隔需要符合超滤膜及其组件的运行要求，一般小反洗时间间隔为45min，进行18个周期的小反洗之后实施一次大反洗；根据超滤膜的使用情况，及时进行化学清洗[3]。

在使用超滤膜的过程中，只有从实际情况出发，根据其使用效果和性能，在超滤膜长期运行的过程中从水质、水温、pH以及反洗等方面进行具有综合性与有效性的维护，保证超滤膜在长期使用过程中的性能，保证过滤质量。

2.3 停止运行维护

超滤膜及其组件在停止运行过程中的维护工作，需要根据停止运行的时间来确定，以保证维护操作的有效性与合理性，从而保证超滤膜及其组件的性能和使用效果。首先，如果超滤膜及其组件停止运行的时间在2～3d，可以每天启动设备运行30～60min，以便预防细菌污染，确保再次投入使用时的安全性，确保能够实现超滤膜的使用目标。其次，如果停止运行时间达到7d以上，需要在关停之前对超滤膜及其组件实施一次夹气反洗，并且将保护液注入装置中。保护液的主要成分为：浓度10%的丙二醇溶液与浓度为1%的亚硫酸氢钠溶液。在关闭整个设备的进出口阀门之后，每间隔一个月则需要检测一次保护液的pH，并且将环境温度维持在5～40℃。最后，在超滤膜及其组件停止运行的过程中，需要确保超滤膜始终处于湿态状态下，避免脱水变干对其造成不可逆性伤害。

超滤膜停止运行期间的维护，需要考虑到停止运行的时间因素，选择合理的维护方法；同时，需要注意环境温度和湿度的影响，将其控制在合理范围内，才能保证停止运行期间的维护质量，保证超滤膜及其组件再次投入使用时的性能符合要求，确保能够实现使用超滤膜的目标。

3 超滤膜的清洗

3.1 清洗方法

超滤膜的清洗方法主要包括两种，即物理清洗和化学清洗。物理清洗方法是对机械力量加以充分利用，将膜表面附着的杂质剥离，这个清洗过程不会发生任何化学反应。常用的物理清洗方法包括夹气反洗、夹气正洗、反冲洗和正压冲洗等。化学清洗方法，即利用化学药品使其与膜表面的杂质发生化学反应，以达到清洗的目的。可使用的化学药品包括：浓度为0.05mol/L的草酸溶液或是浓度为2%的柠檬酸水溶液，联合使用0.1mol/L的盐酸溶液，清洗碳酸结晶以及铁污染等；氢氧化钠溶液可以用来溶解微生

3.2 注意事项

超滤膜清洗处理过程不仅需要注意保证清洗效果，还需要避免造成超滤膜及其组件的损伤。需要从以下几个方面注意：①清洗过程中，会产生气体，需要掌握好压力，预防压力过大造成化学药品喷溅；并且工作人员需要佩戴好防护用品。②清洗液循环使用的过程中，一定要经过孔径大小在1～5μm的滤芯进行过滤，以便去除杂质，清洗后取下滤芯。使用的清洗液需进口进入，从浓水口流出，循环使用；如果是从产水口进入，浓水口流出，则不能循环使用；如果清洗液的污染严重，则需要将第一回水全部排出，避免杂质再一次沉积。③当使用多种清洗液进行清洗时，必须使用除盐水彻底将系统清洗干净，而后方可使用其他清洗液。④使用的清洗液中不能含有会损伤超滤膜及其组件的化学成分，清洗过程中使用的水应是反渗透产水或是超滤产水[5]。此外，在完成清洗之后，如果设备需要停止3d以上，则需要实施停运保护。

3.3 清洗效果

实践证明，对超滤膜及其组件采用合适的清洗方法，能够有效提高清洗质量，使其恢复良好的过滤水平，取得较为理想的效果，实现清洗处理目标。超滤膜及其组件在使用过程中，清洗是不可或缺的环节，也是极为重要的工作内容，需要加强对清洗的管理，确保清洗效果符合超滤膜及其组件的使用要求，保证超滤膜使用性能的同时，提升其经济效益和社会效益等综合效益。

4 结语

超滤膜及其组件在使用过程中，其表面会覆盖被截流的有害杂质，甚至孔径也会被极为细小的杂质堵塞，增加透膜压力。原液处理质量的效果只能够在一定程度上缓解超滤膜被影响的速度，没有从根本上解决问题。因此，需要对超滤膜采用适当的维护与清洗，确保超滤膜能够正常运行，发挥应有的过滤作用，保证原液的处理质量符合国家的相关标准。