焦化废水回用膜污染成因及控制策略分析-第2页-北极星水处理网

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2.2 膜表面沉积物分析

在系统进行在线化学清洗前，采用扫描电子显微镜和X- 射线荧光分光法对超滤膜和反渗透膜进行膜表面污染沉积物检测，分析结果见图 3。

由图 3 可以看出，超滤膜表面主要的沉积污染物为有机物和Fe 絮凝体，沉积量分别为 0.27 和 0.29mg/c㎡，分别占总沉积物的 43.4% 和 46.6%。另超滤膜表面还存在少量的钙盐结垢（0.04 mg/c㎡）。

反渗透膜表面沉积的污染物主要为有机物和钙盐结垢，沉积量分别为 0.88 和 0.32 mg/c㎡，分别占总沉积物的 67.6% 和 24.6%。另反渗透膜表面还含有少量的Pb，Zn 沉淀物。确定膜表面的沉积物后，才能进行有针对性的化学清洗。

2.3 膜清洗策略

2.3.1 超滤膜清洗策略

超滤膜发生污堵的主要原因为有机物和Fe 絮凝体，并有少量的钙盐沉积物。针对有机物污堵，采用碱洗的方式。在清洗箱中配置质量浓度 0.2%NaClO 和 0.1% NaOH 溶液，控制清洗液pH 值为 12，用电热加热将清洗液加热至 30 ℃。启动清洗泵进行20 min 的循环和 60 min 的浸泡，清洗完后排空清洗液。针对Fe 絮凝体和钙盐沉积物，采用酸洗的方式。

在清洗箱中配置质量浓度 0.2% HCl 溶液，控制清洗液pH 值为 2，用电热加热将清洗液加热至 30℃。

启动清洗泵进行 20 min 的循环和 60 min 的浸泡，清洗完后排空清洗液。清洗后的超滤膜运行跨膜压差变化见图 4。

由图4可以看出，对超滤膜进行在线化学清洗后，超滤运行跨膜压差可恢复到初始运行水平，这表明采取的化学清洗策略可有效恢复超滤膜的过滤性能。

2.3.2 反渗透膜清洗策略

反渗透膜发生污堵的主要原因为有机物和钙盐结垢。针对有机物污堵，采用碱洗的方式。在清洗箱中配置质量浓度 0.2% NaClO 和 0.1% NaOH 溶液，控制清洗液pH 值为 12，用电热加热将清洗液加热至 30 ℃。启动清洗泵进行 20 min 的循环和 60 min的浸泡，清洗完后排空清洗液。针对钙盐结垢，分析钙盐结垢为碳酸钙和硫酸钙，由于盐酸清洗无法取出硫酸钙，因此在清洗液中加入一定量的EDTA。在清洗箱中配置质量浓度 0.2% HCl 和 0.1% EDTA 溶液，控制清洗液pH 值为 2，用电热加热将清洗液加热至 30 ℃。启动清洗泵进行 20 min 的循环和 60min 的浸泡，清洗完后排空清洗液。清洗后的反渗透膜运行跨膜压差变化见图 5。

由图 5 可以看出，对反渗透膜进行在线化学清洗后，反渗透运行跨膜压差可恢复到初始运行水平，这表明采取的化学清洗策略可有效恢复反渗透膜的过滤性能。需要注意的是，反渗透膜一旦发生污堵，需要立即进行在线化学清洗，若超过 1 周以上不进行化学清洗，硫酸钙结垢将无法去除，反渗透膜的过滤性能会受到较大影响，膜寿命将会大大下降。

3 结论

（1）超滤- 反渗透工艺可实现焦化废水深度回用，系统出水水质远优于《工业循环冷却水处理设计规范》中间冷开式循环冷却水系统补充水水质。

（2）焦化废水中影响超滤膜运行的因素主要为有机物和Fe 絮凝体，影响反渗透膜运行的因素主要为有机物和钙盐结垢。

（3）采用碱洗+ 酸洗的方式可有效恢复超滤膜和反渗透膜的运行性能。但针对反渗透膜的硫酸钙结垢，酸洗时需要加入一定量的EDTA，且一旦发生污堵，需立即进行化学清洗。加药泵 2 台。

原标题：焦化废水回用膜污染成因及控制策略分析

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