看这里,带你了解反渗透膜微生物污染及其防控!

    反渗透技术是脱盐水处理领域研发最成熟,应用最广泛的膜分离技术,三十多年来,以反渗透为代表的膜法水处理技术在国内蓬勃发展,我国已成为膜法水处理的全球最大市场。在各工业生产过程中,只要牵涉到分离、浓缩、分级、纯化的过程都会有膜技术应用的机会。

    在反渗透膜应用过程中,由于反渗透膜的特性,容易发生膜污染,包括沉淀污染(主要是一些无机盐沉淀)、吸附污染(主要是胶体,蛋白质大分子,天然高分子有机物等)和微生物污染。其中,微生物污染给膜设备造成的运行困难是最严重的,导致反渗透压差急剧上升,严重降低产水量,甚至会损坏设备。



    反渗透膜柱微生物污染

    反渗透运行中的微生物包括细菌、藻类、真菌及其芽孢、孢子和病毒。细菌颗粒极小,一般为1-3μm,病毒则更小,约为0.01-0.2μm,但是数量通常很大。微生物可视为胶体,带有负电荷,通过凝聚、过滤可除去大部分,但彻底除去则十分困难而复杂。这些微生物在水通量高或者发生浓差极化时,数量呈数倍增长的快速繁殖,会产生一种胶粘物,其粘附力很强,难以清除,使微生物不受水流剪切力作用而冲走,形成对反渗透膜运行影响极大的微生物粘泥。

    反渗透膜面上的微生物污染特点

    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的水通量的大小。



    微生物污染发展迅速,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,甚至数天内就会出现粘泥膜,出现过高的给水压降,为保持反渗透的产水量,给水泵的压力就须提高,增大电力消耗。

    生物膜(生物粘泥)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。

    生物粘泥不溶于酸,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。

    反渗透膜微生物的控制及防治

    微生物粘泥的预测:

    1. 测定反渗透预处理进水、反渗透进水、浓水和产水的细菌总数(TBC),计算细菌变化数值。若发现浓水中的TBC明显增加,说明反渗透膜上可能有粘泥形成。

    2. 进水中的有机物不仅自身可形成膜的污染,还可作为细菌滋生的营养物,因此,可对有机物进行监测。

    3. 定期细致地检查反渗透前的滤芯过滤器及给水管、浓水管内部的清洁程度,若发现有粘状物或臭味则为产生微生物粘泥的征兆。

    微生物污染的控制:

    可在反渗透进水预处理端加入杀菌剂处理,可使用氧化性杀菌剂或非氧化性杀菌剂处理,若使用氧化性杀菌剂处理,则需要在进水端前加入还原剂,防止氧化性杀菌剂进入反渗透膜,危害反渗透膜的运行。具体加药方法包括连续投加和冲击式投加。

    连续投加:投加时应连续均匀投加,可将原水中的菌藻降至最低,一般菌藻杀灭率在99%以上。投加方法:将每日所需投加的药剂置于加药罐中,用水稀释十倍,用加药泵均匀投加。

    冲击投加:由于连续投加时在反渗透膜表面仍有少量存活的菌藻及微生物被截留在膜表面,这些菌藻在一定时间内会繁殖生长,因此必须定期冲击性投加,以及时除去在膜表面上的菌藻。每周或两周冲击投加,集中杀灭系统中菌藻。投加方法:将反渗透压降至0.3Mpa以下,所用药剂应在2-4小时内投加完毕。



 
    长隆科技开发的氧化性杀菌剂、还原剂和非氧化性杀菌剂具有快速高效的杀菌作用,抑菌能力强,对细菌形成的粘泥有一定的剥离作用且对所有的膜都能兼容,能够明显提升反渗透膜的运行周期。

   
    应用案例——惠州某电路板厂回用水系统



    日处理水量:1.2万方

    现场问题:反渗透膜端生物膜污染,膜通量下降50%以上。

    解决方法:对系统进行就地化学清洗后,使用博能非氧化性杀菌剂进行杀菌处理:

    1.加水至清洗罐,配制杀菌剂浓度为400-800mg/L;

    2.调节清洗液pH在7以下;

    3.循环45分钟;

    4.正常运行系统时按2-5mg/L的浓度持续性添加杀菌剂。

    使用产品:非氧化性杀菌剂,酸性膜清洗剂,碱性膜清洗剂。

    运行情况和效果:药剂添加后持续追踪一个月,膜生物污染现场得到缓解,产水率提升20%以上。