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常見問題

廢水回用系統要如何防治反滲透膜的生物污染?

發布時間: 2020-03-11
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       廢水中的微生物在進入廢水回用系統會在反滲透膜表面沉降、凝結形成一層生物膜,一般來說生物膜的厚度若超過了一定的界度就會形成生物污染。使得原水側的通路阻力增大,原水和濃水之間的壓差增加。同時,由于微生物膜阻擋,系統運行的有效壓力也會減少,從而導致系統脫鹽率的下降。
 

 
       反滲透膜的微生物污染重在反滲透前面的設備和管道防治,采用消毒滅菌的方法去微生物并防止其增殖,常用的方法有紫外線殺菌和藥品殺菌。
       一、紫外線殺菌
       紫外線是電磁波的一種,介于可見光與X射線之間,其范圍為100~400nm。紫外線波長越長,能量越低,但在水中的穿透能力越強;反之,波長越短,能量越高,但在水中的穿透能力越弱。根據紫外線各個波段 對生物的影響及功能,紫外線可分為UVA、UVB、UVC及V-UV。

 
       ■  UVC
       波長介于200~280nm之間,其中240~280nm紫外線為細菌及病毒DNA所吸收,從而破壞細菌及病毒DNA,使其不能復制繁殖。DNA在265nm處具有最大吸收峰。
       ■  V-UV
       波長介于100~200nm之間,V-UV光子具有極高 能量,能激發水分子和氧氣生成強氧化力的羥基自由基,氧化水中有機物。

 
       采用紫外線殺菌完全沒有藥劑殘留,也沒副產物的生成,消毒效果會依據作用對象的不同而不同。采用UV253.7在1~21mJ/cm2的照射劑量下可以進行細菌消毒(90%不活化)。
       由于水的色度、濁度等對紫外線均有不同程度的吸收,使殺菌效果降低,因此在防治反滲透膜微生物污染時,紫外線殺菌器的安裝位置一般在預處理之后。
       二、藥品殺菌
       1、氯消毒
       用氯消毒的方式效果明顯,在處理上也很容易實現,對效果的確認可以用余氯殘留量或者濃度測定。氯消毒因為易于管理而被廣泛運用。氯的殺菌效率主要取決于其濃度、水的PH值以及反應時間。在反滲透系統中,水中余氯維持在0.5~1.0mg/L以上。氯的投加量需要通過反復調試確定,因為水中其他有機物也會消耗氯。采用氯消毒,就好將pH值控制在4~6最佳。
       2、二氧化氯消毒
       二氧化氯(ClO2)作為消毒劑使用越來越廣泛,由于其物理、化學性質上的不穩定性使其無法貯藏,因此都在現場通過反應生成ClO2并直接使用,從發生原理上可分為電解法和化學法。
       ■  電解法
       電解法二氧化氯發生器是根據電極反應原理,電解食鹽溶液產生ClO2、Cl2、O3及H2O2混合氣體。電解法產生的混合氣體,是一種氧化能力很強的氣體,但這種氣體中二氧化氯的含量很低,而氯氣的含量仍較高,所以仍會導致因加氯而產生的各種問題。
       ■  化學法
       化學法二氧化氯發生器則以氯酸鈉(NaClO3)或亞氯酸鈉(NaClO2)為原料經化學反應來制取二氧化氯。反應大都遵循以下方程式:
2NaClO3 + H2O2 + H2SO4 → 2ClO2 + O2 + Na2SO4 + 2H2O
NaClO3 + 2HCl → ClO2 + 1/2Cl2 + NaCl+ H2O
5NaClO2 + 4HCl → 4ClO2 + 5NaCl + 2H2
       由于反應物的轉化有一定的限度,藥劑剩余和各種副產物的發生,在水處理或輸送過程中可發生ClO2的歧化、氧化還原或分解反應,生成ClO2-和ClO3-,后氯化過程還可能帶入Cl2。因此,化學法生產的ClO2水溶液中經常還含有一定數量的ClO2-、ClO3-、Cl2與ClO2共存。
       通常ClO2的注入量約在0.6~2.0mg/L以下。和氯的使用相比,ClO2的消毒效果是氯的1/10~1/2左右。
       3、臭氧消毒
       臭氧為氧氣的三原子形式,通過氧原子和氧分子的重新組合生成。臭氧具有極強的氧化性和殺菌性能,是自然界最強的氧化劑之一,幾乎對所有病菌、病毒、霉菌、真菌及原蟲、卵囊都具有明顯的滅活效果,且滅菌時間來說,迅速無比,是氯的300~600倍,紫外線的3000倍,20~200μg/L的臭氧濃度能有效抑制水中微生物的繁殖。

 

       需要注意的是臭氧水溶液的穩定性受水中所含雜質的影響較大,特別是有金屬離子存在時,臭氧可迅速分解為氧。


 
 
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