• 沒有找到結果。

第二階段實驗結束後發現所有的設計條件清洗後都有恢復率普 遍偏低的問題,但相關文獻對於矽酸積垢在高溫及高 pH 的化學清洗 又表示有一定的效果,探究相關原因如下:

1. 清洗環境

若能加壓清洗,其水流所產生的剪力必有助於積垢的清除,

即利用 UF 模組在薄膜積垢後直接接上清洗劑開始清洗,如此增 加清洗劑流速及壓力必然會讓效果比攪拌清洗效果更好。

2. 清洗藥劑選擇

本實驗中鹼性藥液製備之所以選用氫氧化鈉是基於價格及 方便取得,在實廠中通常也會以氫氧化鈉作為清洗薄膜或樹脂再 生的藥劑,但本實驗並未針對溶液種類加以選擇更能讓矽酸溶解 的化學品,也可能是造成清洗效率不佳的原因之一。

3. 本實驗條件中設計以 120 mg/L 飽和矽酸溶液模擬廢水,並在 長時間操作下形成積垢,已經超過一般薄膜所使用的環境,

其所形成的積垢層太厚使得清洗不易。

將所有清洗後通量比較於圖 4-29,由圖中可以得知,最佳的清洗 條件是以攝氏 50 度,pH10 的氫氧化鈉溶液清洗 60 分鐘的清洗結果;

清洗條件次佳的是室溫,pH10 的氫氧化鈉溶液清洗 60 分鐘的結果。

由以上結果看來,當酸鹼度與時間相同時,溫度越高越能將薄膜清潔 乾淨。而清潔效果最差的是室溫,pH9 清洗 60 分鐘的結果,可以印 證當清洗時間相同的時候,pH 越高清潔效果最佳。

圖 4-29 不同條件清洗後薄膜通量比較

(m3 /m2 ·s)

第五章、結論與建議

本論文以 PVDF 材質的 UF 薄膜為研究對象,設計不同清洗條件 搭配化學藥劑清洗積垢薄膜,並經由 SEM 攝影觀察薄膜表面狀態及 計算通量確認清洗效率。茲整理本論文的綜合結論及提出建議如下。

5.1 結論

1. 在符合處理單元設備允許條件下,以高溫、高 pH 及延長清洗 時間都可以增加積垢去除率及通量恢復率,其中又以溫度提 升的影響最為明顯。

2. 依本實驗結果建議 pH10,50℃清洗 60 分鐘的順向清洗為最佳 清洗條件,清洗後的起始通量可以恢復將近 90%,但長時間 的高溫加上高 pH 清洗薄膜有可能對薄膜產生傷害,即使通量 恢復,也可能使過濾後水質變差。

3. 清洗藥劑部分若單純討論矽酸積垢以 NaOH 清洗即可,同時 符合取得便利性及價格優勢。

4. 積垢清洗後會將 UF 薄膜的孔隙撐開,過濾效果可能會因此下 降。

5.2 建議

1. 本實驗在積垢十天始進行清洗,若應用在實廠操作中建議將 清洗週期縮短,避免過多的積垢造成清洗不易。

2. UF 孔隙撐開部分欠缺剖面圖確認其內部狀態,有待後續研究 將內部狀態及產生機制做更詳實的說明。

3. 由於本實驗設計清洗的溫度及 pH 條件幾乎已經是對象薄膜的 極限值,若能搭配不同的水力狀態如流向、流速等條件有機 會再提升清洗後的通量恢復率。

參考文獻

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