陶瓷膜的使用方法流程
一、陶瓷膜的预处理
1.初步过滤
针对含大颗粒(>10μm)的进料液(如工业废水、发酵液),先用格栅、砂滤或滤芯(5-10μm)去除悬浮颗粒,避免划伤膜表面或堵塞膜孔。
2.调节进料液参数
pH 值:根据陶瓷膜材质耐酸碱范围调整(如氧化铝膜耐 pH 2-12,氧化锆膜耐 pH 0-14),避免强酸强碱腐蚀膜材料。
温度:控制在膜的耐温范围内(通常≤150℃,特殊材质可达 300℃以上),同时避免温度骤升骤降导致膜组件破裂。
浓度:过高浓度的进料液(如高粘度溶液)需稀释,降低浓差极化风险(例如,处理高浓度蛋白液时,先稀释至固含量<5%)。
3.去除特定污染物
若进料液含油脂、有机物等易吸附物质,可通过破乳、氧化(如加双氧水)或吸附(如活性炭)预处理,减少膜表面吸附污染。
二、启动陶瓷膜系统
1.检查设备
确认陶瓷膜组件(如多通道膜管)安装密封良好,管道 阀门无泄漏,压力表、流量计等仪表正常。检查泵体(如离心泵、柱塞泵)、阀门及控制系统(如 PLC)是否运行正常。
2.冲洗膜系统
用清水(或与进料液兼容的溶剂)低压循环冲洗膜组件及管道(压力 0.1MPa 以下,流量为设计值的 50%),去除运输或储存过程中残留的杂质、粉尘。冲洗至透过液澄清,确保系统清洁。
3.逐步升压升温
启动进料泵,先以低流量、低压力(如设计压力的 30%)让进料液在系统内循环(关闭透过液出口,仅让浓缩液回流),使膜组件逐步适应流速。缓慢提升压力至设计值(通常 0.1-1MPa),同时按需求升温(如通过换热器加热至工艺温度),避免瞬间高压高温导致膜组件破损。
三、无机陶瓷膜运行阶段
1.错流过滤运行
开启透过液出口阀门,进料液以错流模式流过膜表面(流速 1-5m/s),透过液经收集后进入下一工序,浓缩液部分回流至进料罐(维持浓度稳定),部分连续排出(根据浓缩需求调整)。
2.关键参数监控
通量:实时监测透过液流量,若通量下降超过 20%,需及时处理(如清洗)。
压力差:进料侧与透过侧的压力差需稳定,若突然增大,可能是膜孔堵塞或管道不畅。
浓缩液浓度:通过取样检测浓缩液中目标组分含量,判断是否达到分离要求(如废水处理中,监测浓缩液 COD 值)。
3.周期性维护
运行过程中,每 1-4 小时可进行短时间反冲(用透过液或清水从透过侧反向冲洗膜表面,压力略高于进料侧),去除膜表面的疏松污染物。若进料液性质波动(如浓度、pH 突变),需及时调整运行参数(如降低流速、升压),避免膜污染加剧。
四、陶瓷膜系统停机与清洗
1.停机前处理
关闭进料泵,停止加热,用清水(或溶剂)循环冲洗系统 10-30 分钟,去除残留的进料液(尤其是含酸、碱、有机物的体系),避免膜被腐蚀或污染物干涸附着。
2.化学清洗
当通量下降至初始值的 60-70% 时,需进行化学清洗。
3.长期储存
若长期停机(超过 1 周),需将膜组件浸泡在保护液中(如 0.5% 亚硫酸钠溶液,防止微生物滋生和膜材料氧化),并定期更换保护液。