膜化學清洗：為什么需要它以及如何執行？

膜結垢是指在膜過濾過程中發生在膜表面或膜孔中的顆粒和有機物積聚。膜結垢導致膜性能損失，即較低的廢品率，較低的滲透通量和較高的壓降，這轉化為較高的運行成本。結垢程度取決于進料質量，操作條件，膜特性和組件設計。

膜結垢可分為三種類型：液壓可逆，化學可逆和不可逆結垢。可以物理去除水力可逆結垢（例如，通過在膜表面附近引入湍流）或通過反沖洗膜。另一方面，化學可逆結垢只能通過化學清潔方法清除，而不可逆結垢則是**性的。

通常，當無法通過物理方式清除污垢時，將執行化學清潔。膜的化學清潔將從膜表面清除污垢并恢復膜性能。盡管不同的膜制造商對化學清洗的頻率有不同的指導原則和建議，但根據經驗，在以下情況下要進行化學清洗：

• 歸一化滲透流量下降約10-15％
• 標準化滲透物質量下降10-15％
• 歸一化壓降增加10-15％

選擇合適的清潔劑和各自的濃度取決于結垢的性質和強度，以及它們與膜以及膜單元中濕潤材料的化學相容性。通常稱為原位清洗（CIP）的清洗程序會隨頻率，工作壓力，流量，溫度和pH值而變化，并且通常是結垢類型和強度以及膜組件設計的函數。

雖然某些膜制造商提供專有的化學藥品和清潔程序，但就地進行膜清潔（CIP）的一般準則包括：

• 清潔化學品： 用于有機污垢：NaOH 0.05-0.1％
  • 對于無機和膠體污垢：強酸（H 2 SO 4，H 3 PO 4，HCl，檸檬酸）0.1-0.2％
• 清潔壓力： 15-75 psi（1-5 bar）
• pH范圍：醋酸纖維素（CA）：3-8
  • 聚砜（PS）：2-11.5
  • 聚酰胺（PA）2-11.5
• 溫度：高溫下清潔程序更有效：例如35-50°C
• 循環時間：大多數清潔化學品應循環10-30分鐘，然后浸泡10-30分鐘，然后在沖洗前zui后循環10分鐘。對于高結垢強度，可能需要長達3小時的循環。
• 循環速率：化學清洗在更高的流速下更有效。
  • 較高的流速導致較高的錯流速度，因此膜表面的剪切力較高，這已被證明可有效控制結垢