[发明专利]清洗反渗透膜及纳滤膜有机物污染的新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种清洗反渗透(RO)膜及纳滤(NF)膜有机物污染的新方法，该方法主要是针对反渗透膜及纳滤膜的有机物污染(有机垢)而开发的，属于环境保护领域。

背景技术

目前，随着污水处理环保及回用要求的提高，反渗透、纳滤技术在印染废水、造纸废水、垃圾渗滤液等高浓度有机废水以及市政污水处理领域开始大量应用，但运行实践已表明，有机物对反渗透膜及纳滤膜的污染是影响该技术应用推广的重要因素之一。而常规的碱洗、酸洗及非氧化性杀菌剂的组合清洗对有机物污染(有机垢)的去除几乎没有效果，严重制约了反渗透及纳滤技术在有机废水深度处理与回用方面的应用，迫切需要开发有效清洗反渗透膜及纳滤膜有机物污染的新方法。本专利发明人针对反渗透膜有机物污染的清洗问题进行了深入调研，并首次对微生物清洗反渗透膜有机物污染进行了研究，该研究成果发表在学术期刊《水处理技术》2008年第2期60～62页，题名为《反渗透膜有机物污染及微生物清洗的研究》，在该论文中，作者向有机物污染的反渗透膜组件中注入微生物接种量为10⁵CFU/mL、硫酸盐含量为300～460mg/L、pH值为7.2的清洗液，并保持浸泡温度为30℃，浸泡80小时后，取得了较好的清洗效果。

在此研究基础上，又对微生物清洗反渗透膜有机物污染(有机垢)进行了优化研究，同时也对微生物清洗纳滤膜有机物污染进行了深入研究；微生物一次性接种10⁵CFU/mL需要较长时间，不利于实际需要，同时80小时的浸泡时间对反渗透及纳滤装置的生产也造成较大影响，因此提高微生物清洗反渗透膜及纳滤膜有机污染物的速度和效率，已成为该项技术投入实际应用的关键所在。

发明内容

本发明的目的在于能提供一种有效、快速地清洗反渗透膜及纳滤膜有机物污染的方法，推进反渗透及纳滤技术在有机废水深度处理与回用方面的应用，我们开发了利用微生物清洗反渗透膜及纳滤膜的新方法。

为了解决常规的物理清洗、化学清洗对反渗透膜及纳滤膜的有机物污染(有机垢)无法有效去除的问题，根据厌氧菌菌种特性，利用硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria，SRB)在厌氧条件下能利用硫酸盐作为电子受体，使沉积在膜表面的有机物(有机垢)成为电子供体，从而具有分解有机污染物(有机垢)的强大能力，将沉积在膜表面的有机物(有机垢)降解，使之成为小分子或溶解性物质，从而使有机垢从膜表面上脱下来。

本发明的清洗反渗透膜及纳滤膜有机物污染的新方法，通过下述步骤完成：

1)在蒸馏水中接种硫酸盐还原菌，硫酸盐还原菌的接种数量为10²～10⁴CFU/mL；

2)再加入含量为500～800mg/L的硫酸根离子；

3)添加营养盐KH₂PO₄量为5～10mg/L、MgSO₄量为5～10mg/L、NH₄Cl量为50～100mg/L；

4)然后调整pH值为6.5～8.5并注入膜组件中，保持在35±2℃温度条件下，浸泡48～72小时；

5)采用氢氧化钠和蒸馏水配制的碱溶液，pH值在11～12之间，循环清洗1～2小时；

6)非氧化性杀菌剂的配制浓度在50～200mg/L之间，清洗20～40分钟，用蒸馏水冲净膜组件完成膜清洗。

所述的硫酸盐还原菌的菌种包括：脱硫弧菌属、脱硫杆菌属、脱硫念珠菌属或脱硫线菌属等菌种。

所述的硫酸根离子由硫酸钠、硫酸氨、硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝钾、硫酸亚铁或硫酸钙的一种或几种混合提供的。

本发明通过投加营养盐氮、磷、钾类，提高硫酸盐投加浓度，提高浸泡温度到35±2℃，创造一种有利于硫酸盐还原菌生长的环境条件来提高微生物清洗有机物污染的速度和效率。

本发明微生物洗膜法有效地解决了反渗透膜及纳滤膜有机物污染(有机垢)的清洗问题，对反渗透及纳滤技术在有机污水深度处理和回用方面的推广应用具有重要意义，为反渗透膜及纳滤膜的清洗提供了新的方法和思路，扩大了膜技术应用的范围。

附图说明

图1：膜通量和硫酸盐还原菌1g数随浸泡时间的变化曲线；

图2：反渗透膜进出水电导率变化曲线；

图3：反渗透膜进出水硬度变化曲线。

具体实施方式

实施例1：