申请日2016.08.25
公开(公告)日2016.12.14
IPC分类号B01D65/02; B01D65/06
摘要
本发明公开了一种茶叶袋滤纸造纸废水污染滤膜的物化综合清洗方法，采用方法的要点是将茶叶袋滤纸造纸废水污染的滤膜，经过初步清水的物理清洗和不同组合的化学试剂再生，得到与新膜膜通量及截留性能相当的再生滤膜。该方法高效环保，且操作简便成本低，专门针对茶叶袋滤纸造纸废水污染滤膜的综合清洗再生。本发明有利于在利用膜分离技术深度处理茶叶袋滤纸造纸废水过程中，保持较高的膜通量、减少滤膜更换和污染排放、降低运行成本。
权利要求书
1.一种茶叶袋滤纸造纸废水污染滤膜的物化综合清洗方法，其特征在于包括以下步骤：
1)取茶叶袋滤纸造纸废水污染滤膜，清水冲洗2-4min，得到经初步物理清洗的滤膜;
2)将步骤1)中得到的滤膜在320-350rpm的机械搅拌作用下，在45-50℃的清水中过滤15-20min，得到经清水清洗的滤膜;
3)将步骤2)中得到的滤膜在320-350rpm的机械搅拌作用下，在45-50℃的清洗试剂中过滤25-40min，再用清水洗净残留的清洗试剂，得到经物化综合清洗的滤膜，其中清洗试剂为氢氧化钠、乙二胺四乙酸二钠、十二烷基硫酸钠、透过液、加酶洗衣粉中的任意两种或两种以上的组合，清洗试剂的质量分数为0.5-0.8%。
2.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于：所述步骤3)中用清水洗净残留的清洗试剂后再次用一种或多种清洗试剂过滤。
3.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于：所述步骤2)中的过膜压力为0.25-0.35MPa。
4.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于：所述步骤3)中的过膜压力为0.25-0.35MPa。
5.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于：所述步骤3)中的清洗试剂为氢氧化钠、乙二胺四乙酸二钠及十二烷基硫酸钠的组合。
6.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于：所述步骤3)中的清洗试剂为氢氧化钠和透过液的组合。
7.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于：所述步骤3)中的清洗试剂为氢氧化钠、乙二胺四乙酸二钠及加酶洗衣粉的组合。
8.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于：所述步骤1)中的滤膜为聚丙烯腈膜、聚砜膜、聚氯乙烯膜中的任意一种，其截留分子量为5-30kDa。
说明书
一种茶叶袋滤纸造纸废水污染滤膜的物化综合清洗方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，尤其是涉及滤膜的清洗方法领域。特别是涉及一种茶叶袋滤纸造纸废水污染滤膜的物化综合清洗方法。
背景技术
造纸业是传统的用水大户，也是造成水污染的重要污染源之一。随着经济的发展，企业日益面临水资源短缺的问题，而另一方面，水污染也越来越严重。目前我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居各类工业排放量的首位，不仅是我国造纸工业污染防治的首要问题，也是全国工业废水进行达标处理的首要问题。因此膜分离与污染膜的清洗再生技术在此领域具有了极大的开发意义。造纸工业的水资源循环回用不仅可以节约清水量缓解水资源短缺的问题，减少化学品及纤维的损失，降低生产成本，同时也减少了废水的排放解决了环境污染问题，具有良好的经济和社会意义。
膜分离技术作为一种有效的水处理方法，由于其具有操作工艺简单、过程无相变化等特点，目前已应用于制浆造纸过程的制浆废液成分分离、纤维回收和造纸生产废水回用等废水处理工段。利用膜分离技术深度处理茶叶袋滤纸造纸废水，可大大提高废水净化后的水质、提高废水回用率，减少清水用量，缓解水资源短缺问题，降低生产成本，同时减少废水的排放量并且达到排放新标准。在保证系统运行和产品质量的前提下，实现保护环境，节能减排。
茶叶袋滤纸造纸废水主要分三类废水：黑(红)液、中段废水、纸机白水，主要产生于蒸煮制浆，纸浆的洗涤、筛选和漂白以及抄造工段，具有排放量大，含纤维、填料及助剂等多种悬浮物，COD指数高，废水化学成分复杂难处理等特点。若采用膜分离技术深度处理该类废水，其中的有机和无机污染物容易附着并沉积在滤膜表面及孔隙中，造成滤膜污染，膜通量下降，不仅导致滤膜更换频繁，膜工艺耗能增加，且降低了膜分离的效率，从而阻碍了膜分离技术在茶叶袋滤纸造纸废水深度处理领域的推广应用。因此，亟待研发高效环保、成本低廉、操作简便的污染滤膜清洗方案，专门针对茶叶袋滤纸造纸废水污染滤膜进行清洗再生。
在污染滤膜清洗再生领域，中国专利(CN 200810159688.2)“一种膜再生及其洗水综合利用的方法”用稀碱水、稀酸水和自来水分别处理微滤膜和超滤膜，其处理透析液经反渗透膜处理得到浓缩盐溶液和纯净水;中国专利(CN 200710023349.7)“一种微滤或超滤膜再生剂及其制备方法”膜再生剂是不含钠离子的活性碱、水处理剂、以及鳌合剂由稳定化工艺制得，有优良的微滤、超滤膜再生能力;中国专利(CN 200710023348.2)“一种无机膜或超滤膜再生预处理剂及其制备方法”先用由表面活性剂、壬酸、乙酸、双氧水以及氨基三亚甲基膦酸为原料复配制得的预处理剂预冲洗后，再用高温碱再生溶液进行再生，迅速去除膜孔内以及膜表面的截留物质，后以过氧有机酸为稳定剂，使复合过氧化物在高温、高碱条件下缓释新生氧，有效破坏截留物的致密结构，加速碱溶解污垢的速度;美国专利(US4381230)“Operation and regeneration of cpermseletive ion-exchange membranesin brine electrolysis cells”公开了一种在盐水电解池中选择性离子交换膜的膜再生的方法，盐水电解池中含少量或没有二氧化碳时可大大提高膜再生的效率，膜再生过程的pH要低于与膜接触的电解质液体的pH;美国专利(US 6423119)“Poly(1-trimethysilyl-1-propyne)membrane regeneration process”公开了一种PTMSP膜的再生方法，经过水洗表面污垢和50%的丁醇的浸泡清洗后PTMSP膜的膜通量和选择性可达到新膜的水平。可查阅到的专利和文献所提及的污染滤膜清洗方案，涉及使用强酸或强碱试剂的，清洗废水外排易造成二次污染，易对滤膜表层材料造成损伤进而影响滤膜的重复过滤性能;而且对于PAN、PSF和PVC这一类滤膜清洗再生的相关专利极少或操作复杂，影响了滤膜在工业生产领域的推广和使用。
随着世界人们环保意识的不断增强，为了提升膜分离技术在茶叶袋滤纸造纸废水深度处理领域的应用效益，降低污水排放量且达到国家排放新标准，增加废水回用减少清水消耗量，提高膜的使用率，开发适于茶叶袋滤纸造纸废水污染滤膜清洗和再生的方法，具有重要的生产意义。因此，本发明提出的一种茶叶袋滤纸造纸废水污染滤膜的物化综合清洗方法，高效环保且操作简便，成本低廉，专门针对茶叶袋滤纸造纸废水污染滤膜的清洗和再生。截至目前，还未见利用物化综合方法清洗茶叶袋滤纸造纸废水污染滤膜的相关工艺技术出现。
发明内容
为了克服现有的膜分离技术深度处理茶叶袋滤纸造纸废水过程中膜通量下降快、滤膜需经常更换、运行成本高的不足，本发明提供一种膜的清洗效果好、使用效率高、二次污染问题得到改善的茶叶袋滤纸造纸废水污染滤膜的物化综合清洗方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种茶叶袋滤纸造纸废水污染滤膜的物化综合清洗方法，包括以下步骤：
1)取茶叶袋滤纸造纸废水污染滤膜，清水冲洗2-4min，得到经初步物理清洗的滤膜;
2)将步骤1)中得到的滤膜在320-350rpm的机械搅拌作用下，在45-50℃的清水中过滤15-20min，得到经清水清洗的滤膜;
3)将步骤2)中得到的滤膜在320-350rpm的机械搅拌作用下，在45-50℃的清洗试剂中过滤25-40min，再用清水洗净残留的清洗试剂，得到经物化综合清洗的滤膜，其中清洗试剂为氢氧化钠NaOH、乙二胺四乙酸二钠EDTA、十二烷基硫酸钠SDS、透过液、加酶洗衣粉中的任意两种或两种以上的组合，清洗试剂的质量分数为0.5-0.8%。
进一步的，所述步骤3)中用清水洗净残留的清洗试剂后再次用一种或多种清洗试剂过滤。
进一步的，所述步骤2)中的过膜压力为0.25-0.35MPa。
进一步的，所述步骤3)中的过膜压力为0.25-0.35MPa。
进一步的，所述步骤3)中的清洗试剂为氢氧化钠、乙二胺四乙酸二钠及十二烷基硫酸钠的组合。
进一步的，所述步骤3)中的清洗试剂为氢氧化钠和透过液的组合。
进一步的，所述步骤3)中的清洗试剂为氢氧化钠、乙二胺四乙酸二钠及加酶洗衣粉的组合。
进一步的，所述步骤1)中的滤膜为聚丙烯腈膜PAN、聚砜膜PSF、聚氯乙烯膜PVC中的任意一种，其截留分子量为5-30kDa。
本发明的有益效果是，特别针对茶叶袋滤纸造纸废水污染的一类滤膜，提出一种组合优化的物化清洗再生方法，可在利用膜分离技术深度处理茶叶袋滤纸造纸废水过程中，保持膜的高通量、减少滤膜更换及污水排放，操作简便，降低运行成本，高效环保，进而为膜分离技术在茶叶袋滤纸造纸废水深度处理领域的实际应用提供重要的技术支持。