化学清洗膜法

化学清洗的方法很多，按化学清洗剂的种类可分为碱清洗、酸清洗、表面活性剂清洗、络合剂清洗、聚电解质清洗、消毒剂清洗、有机溶剂清洗、复合型药剂清洗和ø清洗等。(1)碱清洗碱清洗的药剂有氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、过硼酸盐等。氢氧化物能溶解Si()2和蛋白质、皂化脂类等，如2Na()H+Si()2一NazSi()3+H20碳酸盐和磷酸盐的碱性很弱，一般用来调节pH，磷酸盐还常用做分散剂；过硼酸钠可用于清洗膜孔内的胶体物质。(2)酸清洗酸清洗的药剂有盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氨基磺酸、氢氟酸等。酸能有效地去除碳酸盐组成的硬垢和金属氧化物盐垢，这些酸与金属的碳酸盐或氧化物反应，使之转变为可溶性金属盐类。发生的化学反应如下：CaC03+2H+一Ca。++H2O+C02FeO+2H十一Fe2++H20Fe203+6H+一2Fe。++3H20Fe304+8H+一Fe2++2Fe3++4H20酸能溶解碳酸盐、磷酸盐、硫化铁及金属的氧化物，但酸(除氢氟酸外)对硅酸盐无效，对于脂类、悬浮物和微生物生长形成的沉积物，酸洗的效果很差。①盐酸盐酸与水垢或金属氧化物形成金属氯化物。绝大多数的金属氯化物在水中的溶解度很大或较大，故盐酸对碳酸钙一类的硬垢和铁的氧化物的清洗特别有效。②硫酸硫酸能与金属氧化物形成可溶性的化合物，但硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙的溶解度很小，故硫酸不宜作为碳酸钙和硫酸钙垢的清洗剂。硫酸可在较宽温度范Χ内使用，不挥发。③硝酸硝酸的稀溶液是一种强酸，大多数的硝酸盐的溶解度很大，故硝酸有很强的清洗能力。④氨基磺酸氨基磺酸是一种无色无臭的粉状药剂，加入水后能与碳酸钙反应而进行清洗。氨基磺酸对钙盐的溶解度很大，适用于清洗由钙、þ等金属的碳酸盐或氢氧化物等物质组成的硬垢，但氨基磺酸的缺点是价格偏高，清除氧化铁的能力较差。(3)表面活性剂清洗表面活性剂主要有阴离子、阳离子和非离子表面活性剂三种，它们能分散膜表面的油类、脂类和微生物产生的沉积物，还可改善清洗剂和膜表面沉积物的接触，减少用水量，缩短清洗时间。(4)络合剂清洗络合剂清洗是利用各种络合剂(其中包括螯合剂)对各种垢离子(如钙离子、þ离子、铁离子等)的络合作用(配λ作用)或螯合作用，使之生成可溶性的络合物(配λ化合物)或螯合物而进行清洗。络合剂清洗中常用的无机络合剂有聚磷酸盐，常用的有机整合剂有柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)和氮三乙酸(NTA)等。柠檬酸能溶解氧化铁和氧化铜，其原理一方面是柠檬酸溶液的酸性可以促进氧化铁的溶解；另一方面柠檬酸又能结合铁而将氧化铁除去。但铁被柠檬酸络合后的络合物——亚铁柠檬酸酸性盐难溶解，会再沉淀出来，再次污染膜。如果用含氨的柠檬酸溶液，就能生成溶解度很大的柠檬酸亚铁氨和柠檬酸高铁氨络合物，从而可有效地和彻底地去除铁的氧化物。pH值越高，EDTA中以Ya一形式存在的比例越高，越有利于络合清洗，但pH值不能太高，因为pH值越高，可能生成更稳定的难溶金属氢氧化物。如三价铁在pH值过高(pH≥12)时，所生成的Fe(OH)3很稳定，不能被EDTA络合溶解，所以，EDTA作为清洗液进行络合清洗时，不仅要考虑酸增加使Y‘一减少的一面，还要考虑碱度增加导致出现难溶沉淀的一面。适宜的pH范Χ因金属离子的不同而有差异，铁盐垢的pH值则不宜太低。(5)ø清洗剂清洗ø能将膜表面的蛋白质、多糖类、油脂类等有机物降解，从而可去除膜表面的这些有机污染物。ø降解有机物的速度很慢。所以在清洗膜时需浸泡很长的时间，并且残留的ø清洗剂会抑制微生物的生长，另外，ø的价格很昂贵。(6)消毒剂清洗常用的膜消毒清洗剂有次氯酸钠和双氧水。这两种消毒剂具有很强的氧化能力，在杀菌消毒的同时能有效清除掉膜表面和膜孔内的有机物。次氯酸钠能高效地氧化膜上的有机堵塞物，反应速率很快，只需很短的清洗时问。缺点是腐蚀性太强，且溶解出的氯气会刺激人的呼吸系统。双氧水是一种较温和的消毒剂，对于被有机物污染的膜清洗有较好的效果。(7)复合型药剂清洗复合型药剂是碱性清洗剂、磷酸盐、络合物、ø清洗剂等的混合物，它对膜的清洗是一种综合的作用，能很好地去除膜表面的有机和无机污染物。