專利名稱:一種新型膜清洗劑的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種清洗劑,具體地說是一種過濾膜清洗劑。
背景技術:
隨著工業(yè)化的發(fā)展,石油、鋼鐵、電鍍等行業(yè)排放的含油廢水、含重金屬廢水等各 類高濃度、難降解、有毒有害工業(yè)廢水排放量越來越大,給環(huán)境安全帶來了較大隱患。膜分 離技術是近年來發(fā)展起來的較為有效的處理此類工業(yè)廢水的水處理技術,膜過濾采用的是 截留原理,其實質是通過外部加壓使小分子物質透過膜,大分子物質被截留,從而實現(xiàn)物質 的分離。而膜污染已經(jīng)成為制約膜技術發(fā)展的瓶頸,通過清洗消除膜污染已經(jīng)成為水處理 行業(yè)的共識。現(xiàn)有的膜清洗產(chǎn)品普遍存在清洗效果不佳,對膜材料有損傷等缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足而提共的一種新型膜清洗劑,該清洗劑在保 證清洗效果的前提下,采用更加溫和的配方,產(chǎn)品內(nèi)堿性物質含量少,呈微堿性(PH< 11),清 洗劑內(nèi)的成分能通過快速的化學反應、絡合反應及生物反應等協(xié)同作用,將沉積在膜表面 及膜通道中的高分子有機物、無機鹽、微生物代謝物等污染物去除,使膜恢復過濾功能,并 在后續(xù)的過濾過程中降低各類污染物的附著率,延長膜的清洗周期。本發(fā)明產(chǎn)品具體性能 如下
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
一種新型膜清洗劑,該清洗劑是以下述組分的重量百分比混合而成
潤濕劑10 25%
增溶劑10 20%
螯合劑20 35%
表面活性劑35 55%
生物活性酶5 12%
其中所述潤濕劑為三聚磷酸鹽或六偏磷酸鈉;增溶劑為烷芳基聚醚醇或改性聚醚; 螯合劑為EDTA (乙二胺四乙酸)、DTPA (二乙基三胺五乙酸)或NTA (氨基三乙酸);表面活 性劑為十二烷基苯磺酸鈉或吐溫20 ;生物活性酶為KAC或蛋白酶。上述清洗劑按下述步驟制備而得
(1)、潤濕劑、螯合劑按比例投入勻漿機或者均質機中攪拌均勻; ⑵、將攪拌均勻的物料投入到加熱設備中,然后向其加入表面活性劑,使物料攪拌均 勻;然后加熱升溫并將溫度控制在75 80°C,反應固化;
⑶、上述固化物料冷卻后,加入固體增溶劑、生物活性酶,在粉碎裝置中破碎,制成固體 粉或粒狀即為所述膜清洗劑。本發(fā)明產(chǎn)品能通過快速的化學反應、絡合反應及生物反應等協(xié)同作用,將沉積在 膜表面及膜通道中的高分子有機物、無機鹽、微生物代謝物等污染物的去除,使膜恢復過濾功能,并在后續(xù)使用過程中降低污堵率,能使膜通量在較長時間內(nèi)符合設計要求??蓮V泛用 于石油、鋼鐵、金屬加工、電子電器等行業(yè)的污水處理和廢水回用項目。
具體實施例方式實施例1 制備IOOOkg本發(fā)明
(1)、秤取120kg三聚磷酸鹽、250kg EDTA (乙二胺四乙酸)投入勻漿機或者均質機中攪 拌均勻;
⑵、將上述攪拌均勻的物料投入到加熱設備中,然后向其中加入410kg十二烷基苯磺 酸鈉,使物料攪拌均勻;然后,進行加熱升溫并將溫度控制在75 80°C,反應固化;
⑶、以上固化物料冷卻后,加入IOOkg烷芳基聚醚醇、120kg蛋白酶,在粉碎裝置中破 碎,制成固體粉粒狀產(chǎn)品。實施例2 制備2500kg本發(fā)明
⑴、秤取500kg六偏磷酸鈉、620kg NTA (氨基三乙酸)投入勻漿機或者均質機中攪拌均
勻;
⑵、將上述攪拌均勻的物料投入到加熱設備中,然后向其中加入805kg吐溫20,使物料 攪拌均勻;然后,進行加熱升溫并將溫度控制在75 80°C,反應固化;
⑶、以上固化物料冷卻后,加入375kg改性聚醚、200kg KAC,在粉碎裝置中破碎,制成固 體粉粒狀產(chǎn)品。本發(fā)明產(chǎn)品性能的對比試驗 一、實驗設備和試劑
為獲得良好的對比效果,共采用三組對比實驗。1、第一組實驗
①實驗設備
廣州JFE鋼板有限公司熱鍍鋅含油廢水的超濾除油系統(tǒng)(膜管是美國道爾公司生產(chǎn)的 無機陶瓷超濾膜);PLC系統(tǒng)(計算機實時監(jiān)控系統(tǒng))。②實驗藥劑
熱鍍鋅含油廢水料液(油含量1000mg/L),本發(fā)明清洗劑A和市售清洗劑B所配置的清 洗劑溶液
2、第二組實驗 ①實驗設備
通化鋼鐵公司冷軋含油廢水的超濾除油系統(tǒng)(膜管是南京工業(yè)大學膜科所生產(chǎn)的無機 金屬超濾膜);PLC系統(tǒng)(計算機實時監(jiān)控系統(tǒng))。②實驗藥劑
冷軋含油廢水料液(油含量1500mg/L),本發(fā)明清洗劑A和市售清洗劑C所配置的清洗 劑溶液
3、第三組實驗 ①實驗設備惠州國展電子廠電鍍清洗水回用反滲透系統(tǒng)(膜管是海德能公司生產(chǎn)的中空醋酸纖維 反滲透膜);PLC系統(tǒng)(計算機實時監(jiān)控系統(tǒng))。②實驗藥劑
電鍍清洗廢水料液(雜質含量100mg/L),本發(fā)明清洗劑A和市售清洗劑D所配置的清洗 劑溶液
二、實驗步驟
三組實驗分別進行,將本發(fā)明清洗劑A與三種市售清洗劑B、C、D均配制成3%的水溶 液,在過濾壓力0. 15Mpa,膜面流速4m/s的操作條件下對污染的膜進行清洗,恢復通量。通 過PLC系統(tǒng)實時測定受污染膜用清洗劑清洗過程的滲透通量變化情況;清洗結束后,在相 同的操作條件下,對各類廢水進行膜過濾處理,用PLC系統(tǒng)實時測定清潔膜裝置處理含雜 質廢水過程的滲透通量的變化。三、實驗數(shù)據(jù)對比 第一組實驗
從表1-1中可以看到,超濾膜的滲透通量隨清洗時間的增加而增加,清洗劑A在30min 以后滲透通量都能達到480 L/ (m2*h),說明超濾膜已基本恢復到了無污染的狀態(tài)。比市 售清洗劑B滲透通量增加了 120 L/ (m2*h),說明清洗劑A比市售清洗劑B性能要好。本 超濾膜設計通量為500L/ Cm2 · h)。清洗過程中超濾膜滲透通量與時間的關系表1-1
清洗劑清洗后超濾膜滲透通量與時間關系的結果分析1-2從表1-2中可以看出,超濾膜經(jīng)清洗劑A清洗后在過濾含油廢水,滲透通量的衰減比較 慢且可以在較長時間內(nèi)保持穩(wěn)定,在連續(xù)處理70小時后,通量才開始降到200 L/ Cm2 · h) 以下,清洗周期比使用市售清洗劑B要延長2天。第二組實驗
從表2-1中可以看到,超濾膜的滲透通量隨清洗時間的增加而增加,清洗劑A在25min 以后滲透通量都能達到460 L/ (m2*h),說明超濾膜已基本恢復到了無污染的狀態(tài)。比市 售清洗劑C滲透通量增加了 105 L/ Cm2 · h),說明清洗劑A比市售清洗劑C性能要好。本 超濾膜設計通量為500L/ Cm2 · h)。清洗過程中超濾膜滲透通量與時間的關系表2-1
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清洗劑清洗后超濾膜滲透通量與時間關系的結果分析2-2從表2-2中可以看出,超濾膜經(jīng)清洗劑A清洗后在過濾含油廢水,滲透通量的衰減比較 慢且可以在較長時間內(nèi)保持穩(wěn)定,在連續(xù)處理70小時后,通量才開始降到200 L/ Cm2 · h) 以下,清洗周期比使用市售清洗劑C要延長2天。第三組實驗
從表3-1中可以看到,反滲透膜的滲透通量隨清洗時間的增加而增加,清洗劑A在 25min以后滲透通量都能達到270L/ Cm2化),說明反滲透膜已基本恢復到了無污染的狀態(tài)。 比市售清洗劑D滲透通量增加了 160 L/ (m2*h),說明清洗劑A比市售清洗劑D性能要好。 本反滲透膜設計膜通量為300L/ Cm2 · h)。清洗過程中反滲透膜滲透通量與時間的關系表3-1
從表3-1中可以看到,反滲透膜的滲透通量隨清洗時間的增加而增加,清洗劑A在 25min以后滲透通量都能達到270L/ Cm2化),說明反滲透膜已基本恢復到了無污染的狀態(tài)。 比市售清洗劑D滲透通量增加了 160 L/ (m2*h),說明清洗劑A比市售清洗劑D性能要好。 本反滲透膜設計膜通量為300L/ Cm2 · h)。 清洗劑清洗后反滲透膜滲透通量與時間關系的結果分析3-2從表3-2中可以看出,反滲透膜經(jīng)清洗劑A清洗后在過濾電鍍清洗廢水,滲透通量的 衰減比較慢且可以在較長時間內(nèi)保持穩(wěn)定,在連續(xù)處理80小時后,通量才開始降到90 L/ Cm2 · h)以下。清洗周期比使用市售清洗劑D延長。
權利要求
一種新型膜清洗劑,其特征在于該清洗劑是以下述組分的重量百分比混合而成潤濕劑10~25%增溶劑10~20%螯合劑20~35%表面活性劑35~55%生物活性酶5~12%其中所述潤濕劑為三聚磷酸鹽或六偏磷酸鈉;增溶劑為烷芳基聚醚醇或改性聚醚;螯合劑為乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸或氨基三乙酸;表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或吐溫20;生物活性酶為KAC或蛋白酶。
2.根據(jù)權利要求1所述的新型膜清洗劑,其特征在于所述清洗劑按下述步驟制備而得⑴、潤濕劑、螯合劑按比例投入勻漿機或者均質機中攪拌均勻; ⑵、將攪拌均勻的物料投入到加熱設備中,然后向其加入表面活性劑,使物料攪拌均 勻;然后加熱升溫并將溫度控制在75 80°C,反應固化;⑶、上述固化物料冷卻后,加入固體增溶劑、生物活性酶,在粉碎裝置中破碎,制成固體 粉或粒狀即為所述膜清洗劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型膜清洗劑,該清洗劑是以下述組分的重量百分比混合而成潤濕劑10~25%;增溶劑10~20%;螯合劑20~35%;表面活性劑35~55%;生物活性酶5~12%;所述潤濕劑為三聚磷酸鹽或六偏磷酸鈉;增溶劑為烷芳基聚醚醇或改性聚醚;螯合劑為乙二胺四乙酸、二乙基三胺五乙酸或氨基三乙酸;表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或吐溫20;生物活性酶為KAC或蛋白酶。本發(fā)明能快速滲透污垢之中進行螯合反應,節(jié)約清洗時間,減少清洗劑對膜表面的破壞,延長膜使用壽命。
文檔編號B01D65/02GK101972607SQ201010566298
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權日2010年11月30日
發(fā)明者萬旭平, 葉濤, 宋澄章, 沈清, 饒丹 申請人:廣州振清環(huán)保技術有限公司