一种高效的陶瓷膜清洗剂及其制备方法和应用与流程

本发明属于陶瓷膜清洗，具体涉及一种高效的陶瓷膜清洗剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、陶瓷膜在过滤过程中采用一定的措施可以预防和控制膜污染进程，但是膜的污染是无法完全避免的。随着运行时间的延长，陶瓷膜的渗透通量降低很快，达不到工业设计需求，而且污染物质长期吸附在膜面和存在于孔内会与膜发生化学作用而缩短其使用寿命。所以为了尽可能的恢复膜的性能参数，且使恢复的各项性能参数随时间递增的衰减性变小，延长膜的使用寿命，降低更换膜的费用，必须定期对陶瓷膜进行清洗。

2、陶瓷膜的清洗可以分为物理清洗和化学清洗。物理清洗方法主要是机械清洗，包括清水漂洗、反冲、气液脉冲冲洗和刮除、超声震动等。物理清洗方法具有不引入新污染物、清洗步骤简单，可以在线清洗等特点，但该方法仅在陶瓷膜的污染初期有效，清洗效果随着时间的延长迅速降低。物理清洗没有明确的针对性，一般能去除多种污染物质，但清除不够彻底。化学清洗方法是在水中加入特定的化学药剂进行清洗，该方法能清除复合沉积污垢，快速的恢复膜通量。化学清洗方法是利用化学试剂来去除膜面沉淀物和污垢，常用的化学清洗剂有酸、碱、氧化剂以及鳌合剂等。但是化学清洗存在膜系统被引入新的污染物的可能性，同时也不能排除污染物质与膜之间发生化学作用的可能性。硝酸清洗剂为常用的一种化学清洗剂，然而硝酸在稀释过程中操作难度较大，需要小心缓慢操作；二氧化氮气体的溢出对工作人员的职业健康存在危害；同时，硝酸具有强腐蚀性，清洗后的废液对环境污染极大，对构筑物易造成腐蚀。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高效的陶瓷膜清洗剂及其制备方法和应用，以解决现有陶瓷膜清洗剂在清洗过程中存在的清洗效果不彻底以及对陶瓷膜表面损害较大的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、第一方面，本发明提供一种高效的陶瓷膜清洗剂，按质量百分比由以下组分组成：羧甲基纤维素钠0.05-3％，甲醇纤维素醚1％-3％，三乙醇胺0.1-1％，聚合磷酸盐0.5-3％，羟甲基纤维素1-3％，椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱4-8％，缓蚀剂0.01-1％，黄原胶0.5-5％，甲基磺酸5-15％，单宁酸5％-15％，磷酸氢二钾3-8％，改性烷基糖苷5-10％,烷基酚聚氧乙烯醚5-10％,余量为水。

4、进一步地，所述聚合磷酸盐为二聚磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸六钠和六偏磷酸钠中的任意一种或任意两种按照质量比1:1混合而成。

5、进一步地，所述缓蚀剂为苯并三氮唑和氯化十六烷基吡啶中的任意一种或苯并三氮唑和氯化十六烷基吡啶按照质量比1:1混合而成。

6、第二方面，本发明提供了一种高效的陶瓷膜清洗剂的制备方法，包括如下步骤：

7、s1.按上述质量百分比称量各组分；

8、s2.常温(25-30℃)条件下，将甲基磺酸、单宁酸加入到水中，以1000r/min的搅拌速率搅拌1h,再依次加入羧甲基纤维素钠、聚合磷酸盐类、甲醇纤维素醚和缓蚀剂，继续搅拌1-1.5h,得到均匀分散的溶液a；

9、s3.常温条件下，将三乙醇胺、羟甲基纤维素、椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、黄原胶、磷酸氢二钾、改性烷基糖苷和烷基酚聚氧乙烯醚依次加入水中，以1000r/min的搅拌速率搅拌1.5h，得到均匀分散的溶液b；

10、s4.将溶液a加入到溶液b中，充分混合均匀得到陶瓷膜清洗剂。

11、进一步地，所述s2和s3中水的用量质量比为1:1。

12、第三方面，本发明还提供了一种高效的陶瓷膜清洗剂的应用方法，包括如下步骤：

13、步骤1：将上述制备得到的陶瓷膜清洗剂稀释至工作浓度1‰-5％；

14、步骤2：料液槽1中的焦化废水通过循环泵2泵至陶瓷膜组件3循环过滤，待陶瓷膜组件3的膜通量达到稳定后，排出料液槽1中的焦化废水，再向料液槽1中排入稀释后的陶瓷膜清洗剂，循环清洗30min,清洗后纯水循环冲洗至中性。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果：

16、1.本发明提供的是一种具有良好的去除陶瓷膜表面沉积污染物的作用，使膜恢复过滤功能，膜通量恢复率达到95％以上的陶瓷膜清洗剂。可广泛应用于石油、钢铁、选矿、金属加工等行业陶瓷膜过滤装置，使用后的工作液可直接排放。

17、2.本发明选取改性烷基糖苷、羧甲基纤维素钠、椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱均可提高其清洗效果。这是由于改性烷基糖苷与烷基酚聚氧乙烯醚两种表面活性剂复配，可提高润湿、渗透、乳化、分散、增溶等作用；羧甲基纤维素钠、聚合磷酸盐类与羟甲基纤维素复配，对金属离子有螯合作用，起到分散与防止金属等污染物离子再次沉积效果；三乙醇胺与椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱复配，可通过提高其渗透和软化污染物以及增溶能力。

18、3.与传统清洗剂(硝酸)相比，本发明选择黄原胶，在达到清除陶瓷膜表面污垢的同时又不伤及陶瓷膜表面的目的。

19、4.本发明的制备工艺简单，制造成本低，产品温和；可克服现有的硝酸清洗剂在使用过程中的安全隐患问题。

技术特征：

1.一种高效的陶瓷膜清洗剂，其特征在于，按质量百分比由以下组分组成：羧甲基纤维素钠0.05-3％，甲醇纤维素醚1％-3％，三乙醇胺0.1-1％，聚合磷酸盐0.5-3％，羟甲基纤维素1-3％，椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱4-8％，缓蚀剂0.01-1％，黄原胶0.5-5％，甲基磺酸5-15％，单宁酸5％-15％，磷酸氢二钾3-8％，改性烷基糖苷5-10％,烷基酚聚氧乙烯醚5-10％,余量为水。

2.根据权利要求1所述的一种高效的陶瓷膜清洗剂，其特征在于，所述聚合磷酸盐为二聚磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸六钠和六偏磷酸钠中的任意一种或任意两种按照质量比1:1混合而成。

3.根据权利要求1所述的一种高效的陶瓷膜清洗剂，其特征在于，所述缓蚀剂为苯并三氮唑和氯化十六烷基吡啶中的任意一种或苯并三氮唑和氯化十六烷基吡啶按照质量比1:1混合而成。

4.一种如权利要求1-3任意一项所述的高效的陶瓷膜清洗剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种高效的陶瓷膜清洗剂的制备方法，其特征在于，所述s2和s3中水的用量质量比为1:1。

6.一种如权利要求1-3任意一项所述的高效的陶瓷膜清洗剂的应用方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种高效的陶瓷膜清洗剂及其制备方法和应用，属于陶瓷膜清洗技术领域。所述陶瓷膜清洗剂按质量百分比由以下组分组成：羧甲基纤维素钠0.05‑3％，甲醇纤维素醚1％‑3％，三乙醇胺0.1‑1％，聚合磷酸盐0.5‑3％，羟甲基纤维素1‑3％，椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱4‑8％，缓蚀剂0.01‑1％，黄原胶0.5‑5％，甲基磺酸5‑15％，单宁酸5％‑15％，磷酸氢二钾3‑8％，改性烷基糖苷5‑10％,烷基酚聚氧乙烯醚5‑10％,余量为水。本发明制备得到的陶瓷膜清洗剂配方温和，在推荐使用浓度下达到清除污垢而又不伤及陶瓷膜表面的目的，可替代硝酸清洗剂，使用后的工作液可直接排放。

技术研发人员：刘万青,何园,谷浩阳
受保护的技术使用者：合肥华清高科表面技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21