[发明专利]一种无机膜或超滤膜再生预处理剂及其制备方法

说明书

技术领域

一种无机膜或超滤膜再生预处理剂及其制备方法，属于膜清洗再生剂领域。具体涉及利用由表面活性剂、壬酸、乙酸、双氧水以及氨基三亚甲基膦酸为原料复配，陈化制得的膜清洗再生预处理剂，还涉及该膜再生预处理剂的制备方法。用水配制成含有本产品0.2％～2.0％的溶液，对受污染的无机膜或超滤膜先进行预冲洗，随后再用高温碱再生溶液清洗再生。

背景技术

在食品工业、生化工业、石化工业、钢铁、机械制造等行业中各种无机膜或超滤膜应用广泛，主要在大分子量物质浓缩，膜生物反应器，油水分离等工艺步骤中应用。一般来说，由于无机膜或超滤膜的特性，其本身耐受高温、强酸、强碱、过氧化物以及活性氯等，因此无机膜或超滤膜再生相对其它材质的膜来说比较容易，具有再生时间短，再生效率高等特点。正是由于无机膜或超滤膜的这些特点，使得人们忽略了对无机膜或超滤膜再生工艺的进一步研究，并未深度挖掘无机膜或超滤膜再生效率的潜力。

传统的无机膜或超滤膜再生工艺，依靠高温的强碱或者强酸剂作为清洁膜表面、膜孔内部以及溶解被截留物质的化学溶液。不同于有机纳滤、反渗透膜材料对接触膜表面的环境要求非常高，无机材料一般耐高温，pH范围比较广，且耐氧化和活性氯。因此往往使用简单的化工原料即可达到再生的目的。但是现有的无机膜或超滤膜再生工艺也有一定的弊端，首先，碱在水溶液中的活性可以随着温度的增加而增加，绝大多数的客户在再生过程中尽可能提高再生温度，这使得部分热敏感的大分子物质如蛋白质、或者糖蛋白等在再生过程中不可逆地变性，聚合后的蛋白形成比较致密的结构，对于再生产生一定的阻力；其次，强碱和强酸对于膜设备运行的其它组件有一定的腐蚀作用，一味增加酸碱的浓度，提高酸碱的温度，可能损坏相关组件，影响膜正常运行的压力、流量控制；最后，活性氯对于去除生物污染具有一定的作用，但是若在有机污垢没有去除干净的前提下，活性氯的存在会与截留物形成一定的有机氯代物等具有一定潜在毒理危害的物质，对于食品、药品、生化企业具有一定风险。

一般来说，过氧化物在高温、高碱条件下均比较不稳定，容易分解生成有机酸和气体氧，而在溶液中产生的氧气在微结构膜孔内部可以产生单纯溶液超滤在膜孔内部无法产生的机械力，这种机械力有两种明显的作用，第一，对膜孔内部形成气刷作用，直接由新生成的气体对膜孔进行机械冲刷；第二，对于渗透到截留物内部的过氧化物，在遇到强碱后释放气体所产生的爆破力可以显著破坏截留物的结构，使得强碱更加容易溶解和分散污垢，从而达到缩短再生时间，提高再生效率的目的。然而一般的截留物均会和过氧化物直接反应，在过氧化物渗透进入截留物内部的过程中会消耗掉相当大一部分；另外过氧化物在高温、高碱条件下非常不稳定，遇碱后迅速释放氧气，过快地集中释放气体会使得气体冲刷作用时间短，而且机械力不稳定。因此解决过氧化物在高温、强碱环境下的稳定性以及增加过氧化物再生预处理剂的渗透能力是无机膜或超滤膜再生预处理剂在清洗过程中提供稳定持久机械力的关键。

发明内容

本发明目的在于提供一种无机膜或超滤膜再生预处理剂。

本发明再一个目的在于提供该无机膜或超滤膜再生预处理剂的制备方法。

这种无机膜或超滤膜再生预处理剂可以广泛用于食品工业、生化工业、石化工业、钢铁、机械制造等行业中。

本发明的技术方案：一种无机膜或超滤膜再生预处理剂，是由表面活性剂十二烷基苯磺酸钠、壬酸、乙酸、双氧水以及氨基三亚甲基膦酸和去离子水为原料复配制得，以重量百分浓度计其中十二烷基苯磺酸钠含量0.05％～0.10％，壬酸含量4.0％～6.0％，乙酸含量20.0％～30.0％；双氧水含量10％～15％，氨基三亚甲基膦酸含量1.5％～2.0％，以去离子水补充为100％。

所述的无机膜或超滤膜再生预处理剂的制备方法，按照上述的组分配方，确定复配各组分的用量，采用以下步骤复配：

(1)在一定量的去离子水中加入乙酸，随后再加入双氧水，搅拌使得乙酸和双氧水在水中完全溶解；

(2)在上述溶液中加入氨基三亚甲基膦酸，随后加入壬酸，升温至45℃搅拌30分钟后，降至25℃备用；

(3)在上述溶液中再加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌使其充分反应后的溶液在30±5℃环境中存放9天后灌注、包装。

所述的无机膜或超滤膜再生预处理剂的应用，用于食品工业、生化工业、石化工业、钢铁、机械制造行业中，用于无机膜或超滤膜再生前的预处理，用高温碱溶液对膜再生前，先用水配制成含有本再生预处理剂0.2％～2.0％溶液，进行预冲洗，随后再进行常规高温碱膜清洗。