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反渗透水处理系统微生物污染特性分析及对策

来源: | 作者:chunjiekeji | 发布时间: 2020-08-07 | 787 次浏览 | 分享到:
至今防止反渗膜微生物污染,均靠采取宏观的杀菌措施,尚无生产厂家和用户对微生物的数量提出具体的控制指标,其困难在于微生物的生长繁殖快,通常适宜条件下20~30min即分裂一倍,且影响因素多,难于用数量控制,但通过测定反渗透系统各个环节水中细菌总数对预测微生物膜污染并控制其发展可起重要作用。

在反渗透膜污染的几个类型中(微生物污染、化学污染、颗粒和胶体污染),微生物污染具有它的特性,它在反渗透水处理中所造成的运行困难是最严重的一种。目前,国内在反渗透水处理系统运行中,膜的微生物污染问题日渐突出。通常认为,给水污染指数(污泥密度指数,简称SDI)具有包容微颗粒污染的综合特征,所以往往把预处理重点集中于SDI上。国际上各膜生产厂家对给水微生物也未规定具体指标。所以,无论是对地表水还是地下水的处理,常常认为只要SDI合格,并采取了防垢控制措施,反渗透给水处理就有了保障。然而,事实并非如此。粗略统计,国内近年来出现的反渗透膜的微生物污染事例令人们深省。

事实上,反渗透水处理系统在投产后不长的时间内微生物污染就会出现,引起压差增大数倍、产水量大幅下降等严重危害。


反渗透膜的微生物污染的特点


1、给水SDI合格,并不能保证避免微生物污染。给水SDI<4、甚至SDI<3时,仍然可能在膜表面出现大量粘泥状生物膜,它取决于水中细菌的繁殖状况和水桶量的大小。


2、微生物污染发展速度,一旦膜上出现细菌群落,特别是在出现浓差极化的情况下,将会在1、2个月内,甚至数天就会生成粘泥膜,出现过高的给水压降,为保持反渗透的产水量,给水泵的压力就必须提高,增大电力消耗。


3、生物膜在造成膜污染的同时,增大膜的透水阻力,使产水量下降,并可能使产品水质下降,膜污染促使隔网污染,造成给水压降上升。


4、生物膜不溶于酸,难溶于碱,几乎不受水流剪切力的影响,即使频繁冲洗,也不能被冲掉。消毒杀菌也难于使粘泥彻底清除。


反渗透膜微生物污染的控制


至今防止反渗膜微生物污染,均靠采取宏观的杀菌措施,尚无生产厂家和用户对微生物的数量提出具体的控制指标,其困难在于微生物的生长繁殖快,通常适宜条件下20~30min即分裂一倍,且影响因素多,难于用数量控制,但通过测定反渗透系统各个环节水中细菌总数对预测微生物膜污染并控制其发展可起重要作用。


当原水受到到污染,或地下水中菌群达到10000cfu/ml时应引起重视,及时采取杀菌措施,避免在膜上发展为生物膜。由于环境条件千差万别,该值难于严格划一,但及早采取措施,可控制细菌繁殖为群落,避免发展为粘泥。


微生物的消毒与杀菌


采用氯酸盐、二氧化氯、臭氧及紫外线照射、消毒的常规方式已为大家所熟悉,这里推荐三种防止微生物污染的特殊消毒及杀菌方式。


01

冲击性杀菌处理

在正常过程中,采取定期短暂地加杀生剂于给水中。最常用的药剂为NaHSO3,剂量为500~1000mg/l,每次持续30min,每天一次。在5um过滤之前加入Na2S2O5(食品级)。


亚硫酸盐对好氧菌比厌氧菌更有效。使用时可检测细菌总数以观察效果。除了NaHSO3杀生剂外,还可加入二甲基二硫代氨基甲酸钠,属非氧化性杀生剂,每星期冲击一次,每次1h剂量为20mg/l.


02

高剂量亚硫酸氢钠膜前消毒


进入反渗透膜前给水的NaHSO3处理,常规处理方式时为了除去加氯消毒后的残余氯,避免造成膜受氧气而破坏。而采用高剂量NaHSO3处理是为了消毒杀菌,此方式类似于停用时膜的保护,此法常用于海水的给水处理,加入量大于50mg/l,补偿了无cl2的防菌缺陷,可有效的防止进入膜的微生物繁殖。


03

定期杀菌


采取“定期杀菌”可预防中等程度的污染。定期杀菌是运行过程中进行的。当发现反渗膜已有被生物污染的征兆时,可以停运,进行短期加药杀菌。具体措施是将准备好的1%~3%的甲醛溶液加入系统并循环1h,再排出。然后以给水冲洗约10~15min至出水水质合格即可投入运行。


定期杀菌的药剂除采用甲醛外,尚可选用0.2%H2O2或H2O2与过氧乙酸两者浓度为2%的杀菌液。凡氧化性药剂均会对反渗透膜造成一定的破坏,特别是浓度超过0.2%的杀菌液最好节制使用。


一般定期消毒可每隔1个月1次,也可每天1次,这样做在一定程度上会影响反渗透膜的使用寿命,但综合效果是有益的。