一、反渗透微生物污染的原因
由于大多数微生物都具有快速繁殖的特点,即使只有极少的微生物进入反渗透系统,在适宜的生存条件下就可以形成微生物污染。反渗透系统本身特点适宜微生物的滋生,如下:
(1)丰富的营养条件
系统随着运行时间的延长,在膜表面逐渐累积的无机和有机的污染物就变成微生物繁殖的营养源,为微生物提供了丰富的营养。
(2)优越的生存生长环境条件
潮湿阴暗的反渗透系统内部,是微生物生长的理想环境。大多数微生物生长的温度在5-50℃,最易生长的温度为25-37℃;而反渗透系统控制的温度一般为18-35℃左右,基本上在其最适宜温度范围。
大多数微生物对pH值有一定的适应范围,而聚酰胺复合膜的运行pH值一般控制在6.5-8.0之间,正处于适宜微生物生存的范围内。
(3)反渗透膜元件本身构造特点及系统工艺过程:
Ø 反渗透元件有较大的膜表面积,增加了黏附微生物的可能性;
Ø 随着膜过滤过程的运行,微生物逐渐在膜表面富集;
Ø 在工程中,有些预处理过程也是生物污染的来源点,比如活性炭过滤器等;
Ø 反渗透系统投加阻垢剂或絮凝剂的选择不恰当或者过量,会成为微生物的营养物质。
总之,在有机物浓度和营养物浓度越高的水质中,反渗透系统微生物滋长的可能性越大,同时水温越高也越利于微生物的生长繁殖。
二、微生物污染特点
及其对反渗透系统运行的危害
微生物污染具有如下特点:
(1)不能避免
(2)繁殖迅速
(3)污染进水侧
(4)污染产水侧
(5)难于清洗
一旦发生微生物污染,反渗透系统一般会出现系统进水压力及压差明显升高、产水量降低、脱盐率可能会降低等现象,由于微生物污染清洗效果较差,清洗后短时间又会再次污染,因此微生物污染的发生会严重影响反渗透系统的正常运行。
微生物的代谢物更是会对膜表面造成更严重,更顽固的污染,其化学清洗更困难。
同时由于卷式膜元件的结构,其进水流道相对较窄,很容易对进水通道造成严重的堵塞,造成压差升高,产水量降低,脱盐率降低。
三、反渗透系统微生物污染的检测与防治
目前可以通过对总细菌数监控、管路检测(粘滑物质)、高分子生物聚合物检测或者通过东丽的mBFR(RO膜生物膜形成速率)指标检测等手段对反渗透系统的微生物污染进行监控。
为了更好的防治反渗透系统的微生物污染,可以考虑通过以下方法:
1.RO进水前处理强化:通过UF膜前处理及其他措施强化对RO进水中微生物和高分子生物聚合物的去除;
2.常规的消毒杀菌:预处理的氯气、次氯酸钠、臭氧、紫外线杀菌等;
3.冲击方式的杀菌:
(1)亚硫酸氢钠冲击投加:对好氧菌更为有效,可每天或每周一次投加;
(2)非氧化性杀菌剂冲击投加;
4.停机保护:使用亚硫酸氢钠溶液抑制菌类增长;
5.定期杀菌:定期投加非氧化性杀菌剂,同时定期更换杀菌剂种类,以避免微生物的适应性。
四、总结
微生物污染对反渗透系统运行影响较大,一旦发生,处理较为困难,因此在实际运行中应考虑预防为主,即日常检测进、浓水细菌变化,有条件的可以检测进水生物污染趋势,尽早发现,及时清洗。
另外在运行过程中应控制好运行流量,防止流速过低导致污染物集聚在膜表面造成的污染,可采用用反渗透计算软件模拟现场数据,通过调整运行数据避免出现相关报警信息。