化学清洗对中空纤维超滤膜性能影响研究

刘露露，冯 磊

(天津膜天膜科技股份有限公司膜材料与膜应用国家重点实验室 天津300457)

0 引言

膜污染主要分为有机污染、无机污染、微粒沉积(胶体)和生物堆积，主要的形成机制包括膜表面微孔吸附污染物导致堵塞；溶质和膜材料间相互的化学作用形成凝胶物质；细菌增殖等[1-2]。膜污染现象在膜产品使用过程中是不可避免的，膜清洗在膜日常应用过程中是不可或缺的环节，主要包括物理清洗和化学清洗[3]。物理清洗是指通过曝气或反冲洗去除膜污染，但不能完全去除不可逆污染，当污染程度加剧，单纯的物理清洗不能将通量恢复至可接受的程度时，需要使用化学清洗剂去除污染以恢复通量，即化学清洗。化学清洗通常包括化学增强反洗、维护性清洗和恢复性清洗，是目前实际应用中控制不可逆膜污染最有效的方法[4]。但是，化学清洗剂与污染物发生化学反应的同时也可能会与膜材料本身发生化学反应，使膜材料受到损伤，膜特性发生变化，从而影响膜的使用性能和使用寿命[5-6]。

本文选用常用市售主流PVDF中空纤维膜组件，通过模拟化学清洗环境，研究化学清洗对膜性能，包括断裂拉伸强力、纯水通量、截留率、泡点压力、爆破强度等指标的影响。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

市售主流PVDF中空纤维膜；浓盐酸(HCl)，分析纯；氢氧化钠(NaOH)，分析纯；次氯酸钠溶液(NaClO)，分析纯。

1.2 实验方法

①配制pH＝(1.0±0.1)的盐酸、pH＝(13.0±0.1)的氢氧化钠、游离氯浓度为(5000±100)mg/L的次氯酸钠溶液分别作为评价中空纤维膜酸性、耐碱性和耐氧化性化学清洗剂腐蚀性能的实验试剂。……