
复合污染与序列清洗的必要性
实际反渗透膜污染通常是复杂的,无机垢(碳酸钙、硫酸钙、金属氧化物)和有机污染物(生物膜、有机物)经常共存,相互包裹,形成混合垢层。单一的酸性或碱性清洗往往难以彻底清除这类复合污染。酸性清洗剂擅长溶解无机垢,但对有机污染效果有限;碱性清洗剂擅长去除有机和生物污染,但对无机垢效果一般,甚至可能导致某些金属离子沉淀。因此,需要研究两者在序列清洗中的协同效应。

协同清洗的作用机理与策略
“碱洗-酸洗”或“酸洗-碱洗”是常见的协同序列。碱洗在先:可先行去除大部分有机污染物和生物膜,暴露出被包裹的无机垢,为后续酸洗创造更好接触条件;同时,碱性条件可能有助于悬浮某些胶体。酸洗在先:可先溶解无机垢的骨架,破坏混合污染层的结构,使嵌入其中的有机质松动。关键协同机理在于,分步针对不同性质的污染物,避免清洗剂相互干扰(如碱使金属离子沉淀),并可能产生“1+1>2”的整体清除效果。有时,在两步之间需要彻底的冲洗,以防止酸碱中和及污染物再沉积。

效果验证与流程优化
研究需通过复合污染膜片的清洗实验来验证协同效果。对比单一碱洗、单一酸洗及不同顺序的序列清洗后的通量恢复率和膜面洁净度。优化内容包括:确定针对特定复合污染类型的最佳清洗顺序;优化两步清洗之间的冲洗程序(冲洗水量、时间);以及评估是否可采用更简化的“一步法”复配清洗剂(如弱碱弱酸复配,但效果通常不如分步序列)。成功的协同清洗策略能最大化通量恢复,是处理实际系统中复杂污染的最有效方法,尤其适用于废水回用、地表水处理等污染复杂的系统。
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