发布日期:2018-10-30 14:40 来源:活性炭网 作者:活性炭网 浏览数:
自从 大约50年前 发现 反渗透 (RO) 膜 技术以来,生物污损仍然是一个干扰 膜 系统 令人满意的操作的问题 。 生物污损是描述阻碍 特定系统 的 过滤 能力的 生物材料生长的术语 。
自从大约50年前发现反渗透(RO)膜技术以来,生物污损仍然是一个干扰膜系统令人满意的操作的问题。
生物污损是描述阻碍特定系统的过滤能力的生物材料生长的术语。这种材料可以是细菌,藻类,霉菌等,通常以粘性物质或生物膜的物理存在为代表。RO膜的大表面区域及其网状间隔物为生物活动提供了极好的机会。的流动的水在这些表面可以带来大量的氧,食品和矿物质的微生物这样的系统内再现的成群。
很多时候,业内专业人士和非专业人士都认为,由于供水是氯化的,或者经紫外线(紫外线)或臭氧化预处理消毒,生物活性不会发生或成为反渗透系统内的污垢问题。有时被忽视的是大自然寻求促进生物生长的每一个机会。这可以在相对较短的时间范围内发生。我所知道的案例包括:新安装的反渗透系统在启动后的几天内生物污染,因为它们只能闲置以生长内部细菌或藻类粘液; 在夏季温暖的几个月里,RO系统运行了8个月,慢慢开始失去渗透 流量,相应的离子 剔除减少; 多年来运行良好且没有问题的系统,然后,当膜发生变化时,生物污垢迅速将它们关闭。
当源水质变化时,RO系统的问题数量会增加,包括公共或私人处理。深阱供水必须具有较少的生物活性的倾向,由于较低的温度和氧含量。根据水的储存和分配系统的大小和长度,管道的类型,年龄和处理方法,藻类和其他生物膜的异常水平可以在系统供应中增长,也影响RO 膜的性能。
在目前的 RO膜的建设可以向潜在的生物污染问题,因为增长可以发生在外部膜作为以及作为内部膜封套。存在这样的情况,其中生物敏感的高纯度水应用遭遇生物学问题,因为膜封套内部在制造周期中被污染。膜封套的内部也被记录为由有缺陷的渗透止回阀和/或废弃物污染系统设计允许背压发展。一旦生物活性达到膜包膜内的某个群体阶段(由渗透 流量损失表示),就很难除去。用苛性碱型清洁化合物进行化学冲洗可能是无效的,因为在它们进入RO外壳之前,许多化学物质偶尔会被排斥在膜的外表面上。
有化工企业和一些反渗透主机膜厂家谁提供各类清洁的化合物,以帮助清理和恢复被生物污染的膜。根据系统的大小,这可能需要几个小时到几天。在某些情况下,结果仍然不够好,必须订购一套新的膜 - 这是一个昂贵的教训。一般来说,如果在压力增加之前清洁膜或TDS 排斥比原始值下降10%,那么清洁被认为是成功的。
防止RO系统中的生物膜生长可能是一项艰巨的任务。然而,无论水源如何,使用活性炭过滤器去除氯都可以在碳床内形成生物反应器。该氯气是碳的顶部内取出床而投机取巧的藻类和细菌发现底部理想的滋生地。随着时间的推移,它们会产生大的菌落,然后从床中冲洗到RO滤芯预滤器和RO膜本身。由于大多数RO系统不是每天24小时运行,因此关闭时间允许生物生长集中 并加速 - 这可能会在几个月到几天内导致糟糕的表现。
一个建议是,如果RO系统必须关闭,进行三天以上(特别是在温暖的地表水)的系统应具有防腐液,其去除氧气并减少好氧活性-如钠通过膜到重亚运行减少潜在的生物活动。这个过程对于控制在运行系统中发生的日常生物膜增长几乎没有帮助。寻找一种控制生物活性日常生长但不会对RO 膜造成损害的药剂一直是RO行业面临的挑战。
薄膜测试
在1991年初,一种新的氧化 / 还原(氧化还原)过滤 介质 -utilizing高纯度铜-锌制剂-是在一个小15000安装作为预处理加仑每天(GPD)RO使用薄膜复合膜用于圣制佛罗里达州彼得堡市的地下供水系统以其温暖的温度和生物膜而闻名。该媒体在美国环境保护署(USEPA)注册为抑菌剂,并持有NSF标准61和42验证。
七年后,迄今为止,使用相同的膜和氧化还原 介质。RO膜仍然在使用,虽然它们需要在不久的将来更换,因为它们显示出失去正常矿物质 排斥的迹象。该实验的有趣部分是,当氧化还原 介质过滤器脱机几周后,RO系统损失了超过10%的流量和排斥,需要清洁膜。
用于提供生物控制的RO预处理系统的推荐设计如下:对于连续操作,用于硬度去除的双水软化器(额定每个罐可以处理所需的流量),然后是双重自动反冲洗 氧化还原 过滤 介质,其尺寸符合制造商的要求规格,然后是抛光活性炭 过滤器,以去除任何剩余的氯(如果水被氯化)。如果在软化器再生和氧化还原 介质 反冲洗期间可以关闭RO系统循环,然后单罐设计将起作用而不是双过滤器。然后在水进入RO 膜泵系统之前使用五微米预过滤器。使用粒状氧化还原介质的一个非常重要的因素是确保您具有良好的反冲洗设计,以防止介质的融合或结块。
如果你从干净的系统开始 - 因为USEPA认为铜/锌氧化还原 介质具有抑菌作用 - 介质可以使系统抵抗细菌生长。约预处理的该方法中,有趣的现象部分是生物活性的控制穿过RO 膜,使得所述的内包络膜也接收的益处生物控制性能。人们认为氧化还原反应 - 水溶液中不同金属之间的电子的获得和转移- 导致羟基水平低形成的自由基,通过膜载体。这是高纯度水生产中的主要问题,即使非常低水平的生物活性也是不可接受的。
从性能和经济角度来看,结果都非常有趣。对于上述小型系统,过去七年中清洁膜的时间和金钱节省估计超过750美元,而不是由于清洁要求导致工厂其余部分的停机时间。到目前为止,每三年更换14个薄膜复合膜的成本节省为8,400美元。提供氧化还原 介质系统的成本约为1,500美元。这是任何标准的非常好的投资。并且具有高质量水的质量控制因素提供了巨大的操作优势。
结论
生物膜是天然形态,可以干扰许多水处理过程。反向渗透膜提供生物膜成长独特的地方,它可以阻止流量由RO系统产生的水和纯度。用于制造薄膜RO膜的材料对通常用于控制生物生长的常规试剂如氯,氯胺和臭氧消毒剂非常敏感。氧化还原 介质的使用提供了一种有效的替代方法来扩展RO膜的性能。