納濾是一種分離精度介于超濾和反滲透之間的膜分離技術(shù)。目前,市場上主要納濾膜產(chǎn)品是界面聚合法制備的聚酰胺超薄復(fù)合納濾膜。聚酰胺的氨基和羧基賦予納濾膜表面荷電性,使納濾膜可以通過道南效應(yīng)和孔徑篩分作用分離溶質(zhì)。由于納濾膜具有優(yōu)異的小分子分離選擇性和高水通量,因此被廣泛應(yīng)用于水處理和食品領(lǐng)域。
然而膜污染在長期膜分離過程中難以避免,引發(fā)嚴(yán)重的通量衰減和分離性能變化,進(jìn)而嚴(yán)重限制納濾膜的大規(guī)模應(yīng)用。盡管預(yù)處理、膜表面修飾和過程優(yōu)化能大幅緩解膜污染,但膜清洗仍然是去除污染物、恢復(fù)通量有效和常規(guī)的方法。
膜清洗包括物理清洗和化學(xué)清洗。由于物理清洗效果有限,化學(xué)清洗被認(rèn)為是恢復(fù)膜性能的有效策略。常用化學(xué)清洗劑類型包括:酸、堿、消毒劑、表面活性劑、金屬螯合劑和酶6類,而商用化學(xué)清洗劑一般是多種清洗劑組成的復(fù)合清洗劑。由于不同化學(xué)清洗劑之間存在協(xié)同效應(yīng),大多數(shù)情況下復(fù)合清洗劑能高效地去除膜表面/內(nèi)部的污染物。
然而,頻繁化學(xué)清洗會(huì)造成納濾膜性質(zhì)發(fā)生可逆/不可逆的改變,導(dǎo)致納濾膜受損和分離性能下降。因此,為了避免化學(xué)清洗對納濾膜的負(fù)面影響,需要深入了解化學(xué)清洗劑與納濾膜的作用機(jī)制。同時(shí)化學(xué)清洗劑之間的協(xié)同/抑制作用也需要進(jìn)系統(tǒng)性總結(jié),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效化學(xué)清洗。