一种适用于清洗中空纤维纳滤膜的清洗剂及其制备方法技术领域
本发明涉及纳滤膜清洗技术领域，具体是一种适用于清洗中空纤维纳滤膜的清洗剂及
其制备方法。
背景技术
纳滤膜是基于反渗透膜的基础上发展起来的一种新型压力驱动膜分离技术。典型纳滤
膜具有下述特征：(1)具有优良的脱硬度能力(Ca2+、Mg2+)，或去除高污染重金属离子
的能力，同时较多地保留水体中的有益单价离子(Na+、K+等)，同时兼具孔径电荷排斥
作用；(2)膜孔径范围在1～5nm之间，是介于反渗透膜(0.1nm～1nm)和纳滤膜(>5nm)
之间，截留分子量在200-2000道尔顿之间，可溶性有机物质的截留范围介于100-1000；(3)
操作压力较反渗透低，通常在0.5-2.0MPa，采用内腔为流道，流动方向与过滤方向垂直，
不易污染。目前，纳滤膜技术已被广泛应用于水软化和苦咸水淡化、饮用水净化、物料分
离纯化和浓缩、废水处理和中水回用、清洁生产等领域，取得了很好的经济和社会效益。
膜分离技术的核心和基础是高性能的分离膜，在分离膜的使用过程中，在正常运行一
段时间后，纳滤膜元件会受到给水中可能存在的悬浮物或难溶盐的污染，这些污染中最常
见的是碳酸钙沉淀、硫酸钙沉淀、金属(铁、锰、铜、镍、铝等)氧化物沉淀、硅沉积物、
无机或有机沉积混合物、NOM天然有机物质、合成有机物(如：阻垢剂/分散剂，阳离子聚
合电解质)、微生物(藻类、霉菌、真菌)等污染。
污染性质和污染速度取决于各种因素，如给水水质和系统回收率。通常污染是渐进发
展的，如不尽早控制，污染将会在相对较短的时间内损坏膜元件。当膜元件确证已被污染，
或是在长期停机之前，或是作为定期日常维护，建议对膜元件进行清洗。
当反渗透系统(或装置)出现以下症状时，需要进行化学清洗或物理冲洗：
在正常给水压力下，产水量较正常值下降10～15％；
为维持正常的产水量，经温度校正后的给水压力增加10～15％；
产水水质降低10～15％，透盐率增加10～15％；
给水压力增加10～15％；
系统各段之间压差明显增加。
保持稳定的运行参数主要是指产水流量、产水背压、回收率、温度及TDS。
目前膜污染的清洗方法通常有物理清洗和化学清洗两种。物理清洗主要有水力清洗
法、气-液脉冲法、反冲洗法、超声波清洗法、机械清洗法及负压清洗法。当污染比较严
重，采用物理清洗的方法已不能恢复通量时，需采用化学方法清洗。化学清洗从本质上讲
就是污染物与清洗剂之间的一个多相反应。
发明内容
本发明的目的在于提供一种去污针性强、高效、清洗成本低的适用于清洗中空纤维纳
滤膜的清洗剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种适用于清洗中空纤维纳滤膜的清洗剂，按照质量百分比的组分为：柠檬酸0-4％、
盐酸0-60％、草酸0-0.5％、三聚磷酸钠0-4％、碳酸钠0-20％、氢氧化钠0-0.3％、磷酸三
钠0-2％、硫酸钠0-4％、亚硫酸氢钠0-5％、乙二胺四乙酸二钠0-10％、仲烷基磺酸钠0-0.1％、
十二烷基苯磺酸钠0-0.3％、十二烷基磺酸钠0-0.3％，余量为水，且水的质量百分比不大于
98％。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比的组分为：柠檬酸2-4％、水96-98％，用
体积浓度为20％的氨水调节pH值为3-4。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比的组分为：三聚磷酸钠2-4％、磷酸三钠
1-2％、碳酸钠10-20％、乙二胺四乙酸二钠1-5％、水70-86％，用碳酸钠调节pH值为10-11。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比的组分为：盐酸10-60％、乙二胺四乙酸二
钠2-10％、水30-88％，用氢氧化钠调节pH值为2-3。
作为本发明进一步的方案：盐酸的质量浓度为31％。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比的组分为：柠檬酸2-4％、盐酸1-3％、水
93-97％，用体积浓度为20％的氨水调节pH值为3-4。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比的组分为：亚硫酸氢钠1-5％、硫酸钠3-4％、
水91-96％，用质量浓度为0.2-0.5％草酸调节pH值为2-3。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比的组分为：三聚磷酸钠2-4％、磷酸三钠
1-2％、碳酸钠10-20％、乙二胺四乙酸二钠1-5％、水73-86％，用碳酸钠调节pH值为10-11。
作为本发明进一步的方案：按照质量百分比的组分为：三聚磷酸钠2-4％、磷酸三钠
1-2％、碳酸钠0.1-0.2％、氢氧化钠0.1-0.3％、乙二胺四乙酸二钠1-5％、仲烷基磺酸钠
0.01-0.1％、十二烷基苯磺酸钠0.1-0.3％、十二烷基磺酸钠0.1-0.3％、水87-95％，用碳酸钠
调节pH值为10-12。
所述适用于清洗中空纤维纳滤膜的清洗剂的制备方法，在一个带有搅拌搪瓷反应器中
将各组分按配比按次序依次加入，并在室温下搅拌混匀。
上述用于配制中空纤维纳滤膜清洗剂的化学试剂都为分析纯产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备简单，特别适用于中空纤维纳滤膜的清洗，去污针性强、高效、清洗成本
低。本发明的清洗剂特别适用于碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸锶垢、硫酸钡垢、金属氧化物、
金属氢氧化物、胶体污染、生物污染纳滤膜的清洗，较目前传统的清洗剂有以下几点优势：
①、高效性，针对中空纤维纳滤膜的特点添加多种高效表面活性剂，能快速高效除去膜表
面的油脂、有机物、蛋白质污垢，降低了膜的清洗频率。②、具有再生功能，能快速高效
的恢复中空纤维膜的渗透通量，加速了系统的再生。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显
然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的
实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都
属于本发明保护的范围。
针对不同的污染物进行不同程度的处理时采用的本发明中各物质的比例具体如表1所
示。
表1
表1所述的中空纤维纳滤膜的化学清洗剂配方是按所用化学药品和水量的重量百分比
例配制的。溶剂是反渗透产品水或去离子水，无游离氯和硬度。清洗液进入膜元件之前，
要求彻底混和均匀，并按照目标值调pH值。常规的清洗方法基于化学清洗溶液循环清洗
一小时和一种任选的化学药剂浸泡一小时的操作而设定的。
具体实施方式如下所述。
实施例1
按重量百分比，依次将2％柠檬酸、98％水加入到在一个带有搅拌功能的搪瓷反应器中，
在室温下搅拌1-3小时，用体积浓度为20％的氨水调节pH值使其为3，即得适用于清洗碳
酸钙垢污染的中纤维纳滤膜清洗剂。
实施例2
按重量百分比，依次将3％三聚磷酸钠、1％磷酸三钠、10％碳酸钠、1％乙二胺四乙酸
二钠、85％水加入到在一个带有搅拌功能的搪瓷反应器中，在室温下搅拌1-3小时，用碳
酸钠pH值10，即得适用于清洗硫酸钙垢、硫酸锶垢、硫酸钡垢污染的中纤维纳滤膜清洗
剂。
实施例3
按重量百分比，依次将40％盐酸(含量31％)、2％乙二胺四乙酸二钠、58％水加入到
在一个带有搅拌功能的搪瓷反应器中，在室温下搅拌1-3小时，用氢氧化钠调节pH值2.5，
即得适用于清洗碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸锶垢、硫酸钡垢污染的中纤维纳滤膜清洗剂。
实施例4
按重量百分比，依次将2％柠檬酸、1％盐酸(含量31％)、97％水加入到在一个带有
搅拌功能的搪瓷反应器中，在室温下搅拌1-3小时，用体积浓度为20％的氨水调节pH值3，
即得适用于清洗金属氧化物和金属氢氧化物污染的中纤维纳滤膜清洗剂。
实施例5
按重量百分比，依次将2％亚硫酸氢钠、3％硫酸钠、95％水加入到在一个带有搅拌功
能的搪瓷反应器中，在室温下搅拌1-3小时，用0.2-0.5％草酸调节pH值2，即得适用于清
洗金属氧化物和金属氢氧化物污染的中纤维纳滤膜清洗剂。
实施例6
按重量百分比，依次将2％三聚磷酸钠、2％磷酸三钠、12％碳酸钠、1％乙二胺四乙酸
二钠、83％水加入到在一个带有搅拌功能的搪瓷反应器中，在室温下搅拌1-3小时，用碳
酸钠调节pH值10，即得适用于胶体污染和生物污染的中纤维纳滤膜清洗剂。
实施例7
按重量百分比，依次将2％三聚磷酸钠、1％磷酸三钠、0.15％碳酸钠、0.15％氢氧化钠、
2％乙二胺四乙酸二钠、0.03％仲烷基磺酸钠、0.03％十二烷基苯磺酸钠、0.1％十二烷基磺
酸钠、94.54％水加入到在一个带有搅拌功能的搪瓷反应器中，在室温下搅拌1-3小时，用
氢氧化钠调节pH值11，即得适用于胶体污染和生物污染的中纤维纳滤膜清洗剂。
由实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7制备的
本发明的清洗剂的使用方法如下：
①先将过滤料液排放干净，用清水冲洗5-10分钟。
②根据膜的污染情况，选用合适的清洗剂进行循环清洗。
③清洗温度控制在20-40℃，采用动静相结合的方式，20分钟进行循环和浸泡。
④清洗时间视膜污染的情况而定，一般在2小时左右。
⑤放空膜中的清洗液，用去离子水漂洗3-5分钟。
⑥设备重新投入使用。
⑦如开始时清洗液十分混浊，建议在清洗的前十分钟将清洗液排放不循环。
经过上述几步清洗，即可基本恢复中空纤维纳滤膜的渗透通量，清洗操作方便易于控
制。在清洗时间和渗透液通量恢复情况上有很大的优势。清洗结果见表2：
表2
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背
离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从
哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含
一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将
说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可
以理解的其他实施方式。