一种发制品行业染色液废水回用中膜组件的强化清洗方法技术

本发明专利技术公开了一种发制品行业染色液废水回用中膜组件的强化清洗方法，该方法针对发制品行业染色液废水回用中反渗透膜组件被无机污染物、有机污染物以及细菌等污染的强化清洗，采用脉冲气洗+水冲洗的物理清洗和酸洗+碱洗化学清洗相结合的处理工艺，实现反渗透膜组件的长期稳定运行，可使沉积在反渗透膜组件的无机污染物和有机污染物得到有效去除，反渗透膜产水通量、截留性能和运行压力等主要参数都基本能恢复到反渗透膜污染前的水平。

Method for strengthening and cleaning membrane components in dyeing liquid waste water reuse in hair product industry

The invention discloses a hair products industry to strengthen the dyeing cleaning method of membrane liquid wastewater, the method for hair products industry dye wastewater by use of reverse osmosis membrane components are inorganic pollutants and organic pollutants and bacteria pollution intensive cleaning process using pulse gas wash + water physical cleaning acid and alkali washing and chemical cleaning of the combination, to achieve long-term stable operation of reverse osmosis membrane module, the deposition can be efficiently removed in reverse osmosis membrane of inorganic and organic pollutants, the main parameters of the reverse osmosis membrane water flux, retention performance and operation pressure all can be recovered to the reverse osmosis membrane pollution the level before.

【技术实现步骤摘要】
一种发制品行业染色液废水回用中膜组件的强化清洗方法
本专利技术属于发制品行业染色废水回用中膜组件再生工艺
，具体涉及一种发制品行业染色液废水回用中膜组件的强化清洗方法。
技术介绍
随着人们生活水平的提高和求美、求新需求的日益扩大，全球假发市场呈现快速增长的趋势，市场前景很好。但是，发制品行业的生产过程用水量大，产生的废水难以处理。其中，根据资料显示染色液工序排水占总排放比例为14.9％左右，染色液废水产生量大。染色液废水是指：头发用强碱、高温并投加大量的燃料染色后，从染色槽中倾倒出的高碱带色废水。其pH值为8.0左右，色度为250-1200，悬浮物、氨氮、COD和BOD5含量分别为200-210mg·L-1、844-958mg·L-1、1980-2660mg·L-1和368-374mg·L-1，其成分含有油脂、氨基酸和表面活性剂等有机物以及染料和多种助剂，因此有机物浓度高、盐分高、色度深且成分复杂，属于难处理工业废水。公开号为CN101633541A的专利公开了一种印染废水深度净化处理集成技术，本技术将传统的生化技术进行改进，并结合臭氧氧化、气浮及膜分离等技术进行工艺集成。采用本处理技术可实现印染废水的再生，再生水回收率可达到70％-80％，有效降低了印染行业的废水处理问题。在此技术中，反渗透膜去除水中绝大部分可溶性盐、胶体、有机物及部分微生物，但这些物质在膜表面对膜也产生了污染。另外，在公开号为CN105906084A的专利中，公开了一种发制品行业染色液废水循环回用处理装置及其运行方法，即采用抑菌性超滤膜和反渗透双膜法结合技术，将染色液废水经原位水质提升后中水回用，使染色液废水回收率高达80％以上，基本达到废水的零排放以及染料回用的目的。但此方法中在反渗透膜去除了进水中绝大部分的色度、悬浮物、氨氮、COD和BOD5的同时，这些潜在污染物也不同程度地污染了反渗透膜组件，导致反渗透膜产水通量下降，染色液废水中水回用率大大降低；产水水质恶化，回用后的染色液废水难以保证发制品产品品质；同时吨水能耗上升，反渗透膜组件正常使用寿命大大降低，工艺运行成本加大。由此可知，膜法染色液废水中水回用工艺的成功主要取决于能否提出并采用高效的膜污染清洗方法。为解决发制品行业染色液废水双膜法中水回用过程中反渗透膜组件的污染问题，基于发制品行业染色废水的特殊进水物性，本专利技术提供了一种反渗透膜组件强化清洗工艺。目前在发制品染色液废水领域，相关的数据资料检索不到此类文献。
技术实现思路
本专利技术为解决发制品行业染色液废水中水回用过程中，反渗透膜组件运行一段时间被污染后，分离性能严重下降直至无法继续使用的问题，提供了一种发制品行业染色液废水回用中膜组件的强化清洗方法，该方法在反渗透膜产水通量下降幅度≥10％时，停止向反渗透膜组件进水，采用物理-化学组合清洗方法，可使沉积在反渗透膜组件的无机污染物和有机污染物得到有效去除，反渗透膜产水通量、截留性能和运行压力等主要参数都基本能恢复到反渗透膜污染前的水平。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种发制品行业染色液废水回用中膜组件的强化清洗方法，其特征在于具体步骤为：(1)利用反渗透膜组件过滤发制品行业染色液废水，每间隔12h进入物理清洗程序，首先启动气体发生装置，气体经脉冲气洗泵产生的气泡通过保安过滤器后均匀无规则地冲刷反渗透膜面污垢10min，然后停止气洗，切断气洗回路，在清洗药箱中充入清水并加热升温至25-45℃，清水依次通过清洗泵和保安过滤器进入反渗透膜组件，保持反渗透膜面切向流速为0.69-0.72m·s-1时，循环冲洗10-15min，浸泡5-10min，冲洗反渗透膜面污垢后启动反渗透膜组件正常中水回用运行程序；(2)运行至反渗透膜产水通量下降至90％时，停止反渗透膜组件对染色废水中水回用的正常运行程度，进入化学清洗程序，在清洗药箱中用清水配制质量浓度为1.5％-2％的柠檬酸溶液，并用氨水调节柠檬酸溶液的pH值为4.5-5.0，将酸洗液加热升温至25-45℃后依次通过清洗泵和保安过滤器进入反渗透膜组件，保持反渗透膜面切向流速为0.39-0.41m·s-1时，循环冲洗25-30min，浸泡20-25min，再用清水冲洗去除反渗透膜面污垢及酸洗液杂质，酸洗过程结束，然后在清洗药箱中用清水配制质量浓度为0.1％的氢氧化钠溶液，将碱洗液加热升温至25-45℃后依次通过清洗泵和保安过滤器进入反渗透膜组件，保持反渗透膜面切向流速为0.35-0.36m·s-1时，循环冲洗25-30min，浸泡20-25min，再用清水冲洗去除反渗透膜面污垢及碱洗液杂质，碱洗过程结束即完成对反渗透膜组件的强化清洗。进一步优选，所述的发制品染色液废水来自以(NH4)2SO4、丁基萘磺酸钠或元明粉为原材料进行发制品染色和冲洗之后产生的废水。进一步优选，所述的脉冲气洗泵运行中随机生成的脉冲频率介于0.1-50Hz之间，脉冲气流的频率和持续时间是间歇的，所产生的气泡均匀无规则地冲刷反渗透膜表面以降低反渗透膜面污垢浓度极化。进一步优选，所述的气体发生装置产生的气体为空气、氯气或臭氧，其中氯气和臭氧用于通过在反渗透膜表面处的化学反应清洗、杀菌消毒和提高清洗效率。进一步优选，所述的保安过滤器对发制品染色液废水中水回用中反渗透膜清洗液中色度、悬浮物、COD和BOD5的去除率分别为≥33％、≥40％、≥10％和≥10％，得到保安过滤器产水的色度、悬浮物、COD和BOD5分别为167-800、120-237mg·L-1、1782-2394mg·L-1和331-657mg·L-1。本专利技术所述的反渗透膜强化清洗方法的清洗效果可用膜通量恢复率(FR)和膜阻力去除率(RR)来表征，计算公式为：FR(％)＝(jwc/jwi)×100(1)其中jwi和jwc分别为初始的和清洗后的反渗透膜通量，Ri、Rf和Rc分别为初始的、污染后的和清洗后的反渗透膜阻力，本专利技术中发制品行业染色液废水中水回用过程中反渗透膜强化清洗方法效果显著，FR值≥80％，RR值≥50％。采用本专利技术的方法对发制品行业染色液废水循环回用处理装置中反渗透膜组件进行清洗，反渗透膜组件沉积的无机污染物、有机污染物以及细菌等均可得到有效洗脱，反渗透膜组件的分离性能和膜面形貌均能恢复到反渗透膜污染前水平，保证发制品染色液废水循环回用装置中反渗透膜组件的稳定运行。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、针对发制品行业染色液废水回用中反渗透膜组件被无机污染物、有机污染物以及细菌等污染的强化清洗，采用脉冲气洗+水冲洗的物理清洗和酸洗+碱洗化学清洗相结合的处理工艺，实现反渗透膜组件的长期稳定运行；2、采用间歇性的脉冲气洗，所产生的气泡可均匀无规则地冲刷反渗透膜表面，显著降低反渗透膜面附近污垢浓度极化，同时也避免在高浓度污垢环境中反渗透膜面堵塞问题，从而有效提升气洗效果；3、所述的脉冲气洗泵产生的气泡可以基本均匀分布到反渗透膜组件中，进而有效提升气洗效果；4、氧化性气洗(氯气或臭氧)可杀死反渗透膜组件表面细菌，有助于恢复反渗透膜组件产水通量以及截留率；5、此清洗方法在实现染色液废水中水回用运行过程中，反渗透膜通量恢复率≥80％，膜阻力去除率≥50％，实现强化清洗的目的；6、此清洗方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发制品行业染色液废水回用中膜组件的强化清洗方法，其特征在于具体步骤为：（1）利用反渗透膜组件过滤发制品行业染色液废水，每间隔12h进入物理清洗程序，首先启动气体发生装置，气体经脉冲气洗泵产生的气泡通过保安过滤器后均匀无规则地冲刷反渗透膜面污垢10min，然后停止气洗，切断气洗回路，在清洗药箱中充入清水并加热升温至25‑45℃，清水依次通过清洗泵和保安过滤器进入反渗透膜组件，保持反渗透膜面切向流速为0.69‑0.72m·s

【技术特征摘要】
1.一种发制品行业染色液废水回用中膜组件的强化清洗方法，其特征在于具体步骤为：（1）利用反渗透膜组件过滤发制品行业染色液废水，每间隔12h进入物理清洗程序，首先启动气体发生装置，气体经脉冲气洗泵产生的气泡通过保安过滤器后均匀无规则地冲刷反渗透膜面污垢10min，然后停止气洗，切断气洗回路，在清洗药箱中充入清水并加热升温至25-45℃，清水依次通过清洗泵和保安过滤器进入反渗透膜组件，保持反渗透膜面切向流速为0.69-0.72m·s−1时，循环冲洗10-15min，浸泡5-10min，冲洗反渗透膜面污垢后启动反渗透膜组件正常中水回用运行程序；（2）运行至反渗透膜产水通量下降至90%时，停止反渗透膜组件对染色废水中水回用的正常运行程度，进入化学清洗程序，在清洗药箱中用清水配制质量浓度为1.5%-2%的柠檬酸溶液，并用氨水调节柠檬酸溶液的pH值为4.5-5.0，将酸洗液加热升温至25-45℃后依次通过清洗泵和保安过滤器进入反渗透膜组件，保持反渗透膜面切向流速为0.39-0.41m·s−1时，循环冲洗25-30min，浸泡20-25min，再用清水冲洗去除反渗透膜面污垢及酸洗液杂质，酸洗过程结束，然后在清洗药箱中用清水配制质量浓度为0.1%的氢氧化钠溶液，将碱洗液加热升温至25-45℃后依次通过清洗泵和保安过滤器进入反渗透膜组件，保持反渗透膜面切向流速为0.35-0.36m·s−...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋跃飞，秦文博，刘少茹，李铁梅，杨洁，孙月珂，耿艳芳，王新月，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41