本發明屬于發制品行業染色廢水回用中膜組件再生工藝技術領域，具體涉及一種發制品行業染色液廢水回用中膜組件的強化清洗方法。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高和求美、求新需求的日益擴大，全球假發市場呈現快速增長的趨勢，市場前景很好。但是，發制品行業的生產過程用水量大，產生的廢水難以處理。其中，根據資料顯示染色液工序排水占總排放比例為14.9％左右，染色液廢水產生量大。染色液廢水是指：頭發用強堿、高溫并投加大量的燃料染色后，從染色槽中傾倒出的高堿帶色廢水。其ph值為8.0左右，色度為250-1200，懸浮物、氨氮、cod和bod5含量分別為200-210mg·l-1、844-958mg·l-1、1980-2660mg·l-1和368-374mg·l-1，其成分含有油脂、氨基酸和表面活性劑等有機物以及染料和多種助劑，因此有機物濃度高、鹽分高、色度深且成分復雜，屬于難處理工業廢水。
公開號為cn101633541a的專利公開了一種印染廢水深度凈化處理集成技術，本技術將傳統的生化技術進行改進，并結合臭氧氧化、氣浮及膜分離等技術進行工藝集成。采用本處理技術可實現印染廢水的再生，再生水回收率可達到70％-80％，有效降低了印染行業的廢水處理問題。在此技術中，反滲透膜去除水中絕大部分可溶性鹽、膠體、有機物及部分微生物，但這些物質在膜表面對膜也產生了污染。另外，在公開號為cn105906084a的專利中，公開了一種發制品行業染色液廢水循環回用處理裝置及其運行方法，即采用抑菌性超濾膜和反滲透雙膜法結合技術，將染色液廢水經原位水質提升后中水回用，使染色液廢水回收率高達80％以上，基本達到廢水的零排放以及染料回用的目的。但此方法中在反滲透膜去除了進水中絕大部分的色度、懸浮物、氨氮、cod和bod5的同時，這些潛在污染物也不同程度地污染了反滲透膜組件，導致反滲透膜產水通量下降，染色液廢水中水回用率大大降低；產水水質惡化，回用后的染色液廢水難以保證發制品產品品質；同時噸水能耗上升，反滲透膜組件正常使用壽命大大降低，工藝運行成本加大。由此可知，膜法染色液廢水中水回用工藝的成功主要取決于能否提出并采用高效的膜污染清洗方法。為解決發制品行業染色液廢水雙膜法中水回用過程中反滲透膜組件的污染問題，基于發制品行業染色廢水的特殊進水物性，本發明提供了一種反滲透膜組件強化清洗工藝。目前在發制品染色液廢水領域，相關的數據資料檢索不到此類文獻。
技術實現要素：
本發明為解決發制品行業染色液廢水中水回用過程中，反滲透膜組件運行一段時間被污染后，分離性能嚴重下降直至無法繼續使用的問題，提供了一種發制品行業染色液廢水回用中膜組件的強化清洗方法，該方法在反滲透膜產水通量下降幅度≥10％時，停止向反滲透膜組件進水，采用物理-化學組合清洗方法，可使沉積在反滲透膜組件的無機污染物和有機污染物得到有效去除，反滲透膜產水通量、截留性能和運行壓力等主要參數都基本能恢復到反滲透膜污染前的水平。
本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種發制品行業染色液廢水回用中膜組件的強化清洗方法，其特征在于具體步驟為：
(1)利用反滲透膜組件過濾發制品行業染色液廢水，每間隔12h進入物理清洗程序，首先啟動氣體發生裝置，氣體經脈沖氣洗泵產生的氣泡通過保安過濾器后均勻無規則地沖刷反滲透膜面污垢10min，然后停止氣洗，切斷氣洗回路，在清洗藥箱中充入清水并加熱升溫至25-45℃，清水依次通過清洗泵和保安過濾器進入反滲透膜組件，保持反滲透膜面切向流速為0.69-0.72m·s-1時，循環沖洗10-15min，浸泡5-10min，沖洗反滲透膜面污垢后啟動反滲透膜組件正常中水回用運行程序；
(2)運行至反滲透膜產水通量下降至90％時，停止反滲透膜組件對染色廢水中水回用的正常運行程度，進入化學清洗程序，在清洗藥箱中用清水配制質量濃度為1.5％-2％的檸檬酸溶液，并用氨水調節檸檬酸溶液的ph值為4.5-5.0，將酸洗液加熱升溫至25-45℃后依次通過清洗泵和保安過濾器進入反滲透膜組件，保持反滲透膜面切向流速為0.39-0.41m·s-1時，循環沖洗25-30min，浸泡20-25min，再用清水沖洗去除反滲透膜面污垢及酸洗液雜質，酸洗過程結束，然后在清洗藥箱中用清水配制質量濃度為0.1％的氫氧化鈉溶液，將堿洗液加熱升溫至25-45℃后依次通過清洗泵和保安過濾器進入反滲透膜組件，保持反滲透膜面切向流速為0.35-0.36m·s-1時，循環沖洗25-30min，浸泡20-25min，再用清水沖洗去除反滲透膜面污垢及堿洗液雜質，堿洗過程結束即完成對反滲透膜組件的強化清洗。
進一步優選，所述的發制品染色液廢水來自以(nh4)2so4、丁基萘磺酸鈉或元明粉為原材料進行發制品染色和沖洗之后產生的廢水。
進一步優選，所述的脈沖氣洗泵運行中隨機生成的脈沖頻率介于0.1-50hz之間，脈沖氣流的頻率和持續時間是間歇的，所產生的氣泡均勻無規則地沖刷反滲透膜表面以降低反滲透膜面污垢濃度極化。
進一步優選，所述的氣體發生裝置產生的氣體為空氣、氯氣或臭氧，其中氯氣和臭氧用于通過在反滲透膜表面處的化學反應清洗、殺菌消毒和提高清洗效率。
進一步優選，所述的保安過濾器對發制品染色液廢水中水回用中反滲透膜清洗液中色度、懸浮物、cod和bod5的去除率分別為≥33％、≥40％、≥10％和≥10％，得到保安過濾器產水的色度、懸浮物、cod和bod5分別為167-800、120-237mg·l-1、1782-2394mg·l-1和331-657mg·l-1。
本發明所述的反滲透膜強化清洗方法的清洗效果可用膜通量恢復率(fr)和膜阻力去除率(rr)來表征，計算公式為：
fr(％)＝(jwc/jwi)×100(1)
其中jwi和jwc分別為初始的和清洗后的反滲透膜通量，ri、rf和rc分別為初始的、污染后的和清洗后的反滲透膜阻力，本發明中發制品行業染色液廢水中水回用過程中反滲透膜強化清洗方法效果顯著，fr值≥80％，rr值≥50％。
采用本發明的方法對發制品行業染色液廢水循環回用處理裝置中反滲透膜組件進行清洗，反滲透膜組件沉積的無機污染物、有機污染物以及細菌等均可得到有效洗脫，反滲透膜組件的分離性能和膜面形貌均能恢復到反滲透膜污染前水平，保證發制品染色液廢水循環回用裝置中反滲透膜組件的穩定運行。
本發明與現有技術相比具有以下有益效果：
1、針對發制品行業染色液廢水回用中反滲透膜組件被無機污染物、有機污染物以及細菌等污染的強化清洗，采用脈沖氣洗+水沖洗的物理清洗和酸洗+堿洗化學清洗相結合的處理工藝，實現反滲透膜組件的長期穩定運行；
2、采用間歇性的脈沖氣洗，所產生的氣泡可均勻無規則地沖刷反滲透膜表面，顯著降低反滲透膜面附近污垢濃度極化，同時也避免在高濃度污垢環境中反滲透膜面堵塞問題，從而有效提升氣洗效果；
3、所述的脈沖氣洗泵產生的氣泡可以基本均勻分布到反滲透膜組件中，進而有效提升氣洗效果；
4、氧化性氣洗(氯氣或臭氧)可殺死反滲透膜組件表面細菌，有助于恢復反滲透膜組件產水通量以及截留率；
5、此清洗方法在實現染色液廢水中水回用運行過程中，反滲透膜通量恢復率≥80％，膜阻力去除率≥50％，實現強化清洗的目的；
6、此清洗方法可實現長期運行過程中，反滲透膜組件對發制品染色液廢水中cod、氨氮、重金屬和有毒有害污染物等的去除減排效果，進而保證中水回用后重新配制的染色液品質恢復以及產品性能的穩定性。
附圖說明
圖1是本發明的工藝流程圖。
圖中：1、清洗藥箱，2、加熱器，3、氣體發生裝置，4、脈沖氣洗泵，5、清洗泵，6、保安過濾器，7、壓力表，8、反滲透膜組件，9、流量計。
具體實施方式
以下通過實施例對本發明的上述內容做進一步詳細說明，但不應該將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明上述內容實現的技術均屬于本發明的范圍。
參照附圖1，本發明所述的發制品行業染色液廢水回用中膜組件的強化清洗方法處理裝置包括清洗藥箱1、加熱器2、氣體發生裝置3、脈沖氣洗泵4、清洗泵5、保安過濾器6、壓力表7、反滲透膜組件8和流量計9，其中加熱器2內置于清洗藥箱1中，清洗藥箱1的出液口與清洗泵5的進液口相連，清洗泵5的出液口與保安過濾器6的進液口相連，保安過濾器6的出液口經壓力表7后與反滲透膜組件8的進液口相連，反滲透膜組件8的出液口經流量計9后與清洗藥箱1的進液口相連，氣體發生裝置3的出氣口與脈沖氣洗泵4的進氣口相連，脈沖氣洗泵4的出氣口與保安過濾器6的進氣口相連。
實施例1
在反滲透膜組件過濾發制品行業染色液廢水初始，反滲透膜組件的運行壓力為1.63mpa，膜產水通量為32.78l·m-2·h-1，每間隔12h進入物理沖洗程序，首先啟動臭氧氣體發生裝置，臭氧經脈沖氣洗泵(隨機生成的脈沖頻率介于0.2-10hz之間)后產生的氣泡均勻無規則地沖刷反滲透膜面污垢5min后，停止氣洗，該過程可同時有效去除反滲透膜組件表面細菌微生物。切斷氣洗回路，清洗藥箱充入清水后，啟動清洗泵，物理清洗液(清水)進入反滲透膜組件，保持反滲透膜面切向流速為0.72m·s-1時，循環沖洗10min，浸泡8min，沖洗反滲透膜面污垢后啟動反滲透膜組件正常中水回用運行程序。
在過濾染色液廢水一段時間以后，反滲透膜組件的運行壓力上升至1.71mpa，膜產水通量降至29.80l·m-2·h-1，膜產水通量下降10％左右，反滲透膜組件已經產生污染，停止反滲透膜組件對染色廢水中水回用的正常運行程序，進入化學清洗步驟。在清洗藥箱中用清水配制質量濃度為2％的檸檬酸溶液，并用氨水調節檸檬酸溶液的ph值為4.5，加熱酸洗液溫度至30℃，通過清洗泵汲入反滲透膜組件，保持膜面切向流速為0.41m·s-1，循環沖洗30min，浸泡25min，然后用清水沖洗去除對膜面污垢以及酸洗液雜質，酸洗過程結束；在清洗藥箱中用清水配制質量濃度為0.1％的氫氧化鈉溶液，加熱堿洗液至40℃，通過清洗泵汲入反滲透膜組件，保持膜面切向流速為0.36m·s-1，循環沖洗30min，浸泡25min，然后用清水沖洗去除反滲透膜面污垢以及堿洗液雜質，堿洗過程結束。
經上述針對發制品染色液廢水中水回用過程中反滲透膜強化清洗后，繼續使用反滲透膜組件對染色液廢水進行過濾，膜通量恢復至32.15l·m-2·h-1，膜通量恢復率達到98.07％，膜阻力恢復率達到74.53％，反滲透膜組件運行壓力回落至1.65mpa，清洗效果較好。
實施例2
在反滲透膜組件過濾發制品行業染色液廢水初始，反滲透膜組件的運行壓力為1.42mpa，膜產水通量為28.65l·m-2·h-1，每間隔12h進入物理沖洗程序，首先啟動空氣發生裝置，空氣經脈沖氣洗泵(隨機生成的脈沖頻率介于1-30hz之間)后產生的氣泡均勻無規則地沖刷反滲透膜面污垢10min后，停止氣洗，切斷氣洗回路，清洗藥箱充入清水后，啟動清洗泵，物理清洗液(清水)進入反滲透膜組件，保持反滲透膜面切向流速為0.69m·s-1時，循環沖洗12min，浸泡5min，沖洗反滲透膜面污垢后啟動反滲透膜組件正常中水回用運行程序。
在過濾染色廢水一段時間以后，反滲透膜組件的運行壓力上升至1.51mpa，膜產水通量降為25.78l·m-2·h-1，膜產水通量下降10％左右，反滲透膜組件已經產生污染，停止反滲透膜組件對染色液廢水中水回用的正常運行程序，進入化學清洗步驟。在清洗藥箱中用清水配制質量濃度為1.5％的檸檬酸溶液，并用氨水調節檸檬酸溶液的ph值為5.0，加熱酸洗液溫度至30℃，通過清洗泵汲入反滲透膜組件，保持膜面切向流速為0.39m·s-1，循環沖洗25min，浸泡20min，然后用清水沖洗去除反滲透膜面污垢以及酸洗液雜質，酸洗過程結束；在清洗藥箱中用清水配制質量濃度為0.1％的氫氧化鈉溶液，加熱堿洗液至30℃，通過清洗泵汲入反滲透膜組件，保持膜面切向流速為0.35m·s-1，循環沖洗25min，浸泡20min，然后用清水沖洗去除反滲透膜面污垢以及堿洗液雜質，堿洗過程結束。
經上述針對發制品染色液廢水中水回用過程中反滲透膜強化清洗后，繼續使用反滲透膜組件對染色廢水進行過濾，膜通量恢復至27.54l·m-2·h-1，膜通量恢復率達到94.37％，膜阻力恢復率達到66.81％，反滲透膜組件運行壓力回落至1.45mpa，清洗效果較好。
以上實施例描述了本發明的基本原理、主要特征及優點，本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明原理的范圍下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進均落入本發明保護的范圍內。