維生素C凝結水處理反滲透膜清洗策略

摘要：針對沈陽(yáng)某藥廠(chǎng)維生素C生產(chǎn)工藝中凝結水產(chǎn)量大、處理成本高和雜質(zhì)復雜等問(wèn)題,提出了采用反滲透技術(shù)對工藝凝結水進(jìn)行處理。在前期確定的最優(yōu)操作條件基礎上持續運行,研究了運行臨界通量、清洗時(shí)機和清洗方式等工藝條件。

結果表明,在本工藝條件下,反滲透膜系統的臨界通量介于1.1 L/(m2•min)到1.2 L/(m2•min)之間,斜率變點(diǎn)分析法確定的可逆膜污染周期為10 d;加強型清洗策略EFM(enhanced flux maintenance)的操作是針對不可逆膜污染的一種有效清洗方式,EFM持續30 min為宜,NaClO和NaOH都是有機污染的有效清洗劑,膜的平均恢復率分別為85.4%和81.6%,顯示出實(shí)際應用的可行性,具有推廣價(jià)值。

在我國，近20年來(lái)，純水制備工藝及控制技術(shù)有了根本性的變革，膜技術(shù)在純水系統中的應用越來(lái)越受到重視。近年來(lái)，隨著(zhù)膜材料和制膜技術(shù)的迅猛發(fā)展，開(kāi)發(fā)出了各種性能優(yōu)異的反滲透和納濾復合膜，這些膜對水中小分子有機物的截留率較高，有的還具有一定的抗污染、耐有機溶劑等性能，極大地提高了反滲透、納濾技術(shù)用于小分子有機物分離的可行性，因此也重新引起了研究者對這一領(lǐng)域的關(guān)注。但是由于膜污染導致通量下降或膜壓差上升，造成制水成本增加，制約了膜技術(shù)的推廣與運用。

從根本上講，防治濃差極化和膜污染可以采取以下著(zhù)眼點(diǎn)：（1）減小溶質(zhì)在膜面的濃度，降低濃差極化影響；（2）增大同名粒子與膜面之間作用力，同時(shí)減小反名粒子與膜面間的作用力，降低沉積吸附影響；（3）膜的清洗與再生。關(guān)于膜污染的機理，研究者已經(jīng)開(kāi)展了深入的研究，但是針對膜的清洗與再生研究目前還更多停留在工藝、藥劑的確定上，對于具體清洗時(shí)機與清洗策略的研究較少。

近年來(lái)，通過(guò)采取合適的操作策略或膜組件和膜系統結構上的特殊設計來(lái)防治濃差極化和膜污染，進(jìn)而提高滲透通量。本實(shí)驗采用二級反滲透系統處理沈陽(yáng)某藥廠(chǎng)維生素C生產(chǎn)工藝中凝結水生產(chǎn)純水，在前期確定的最優(yōu)操作條件基礎上持續運行，探討運行臨界通量、清洗時(shí)機和清洗方式等工藝條件，希望對反滲透處理有機廢水提供一套可供借鑒的清洗策略。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

1實(shí)驗部分

1.1實(shí)驗原料與設備

由于維生素、生產(chǎn)工藝的特殊性，在提取有效成分古龍酸之前的工段都不涉及無(wú)機鹽的攝入，并且提取工段中有效成分的回收率達到了95%以上，由此判斷工藝冷凝水中只含有機雜質(zhì)。同時(shí)由于受到發(fā)酵工段的影響，冷凝水有機成分較為復雜，不同批次的水樣成分含量波動(dòng)也較為明顯。根據前期優(yōu)化反滲透工藝條件結果，需要加入氫氧化鈉將凝結水調節至中性。

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