廢水回用系統(tǒng)要如何防治反滲透膜的生物污染？
2020-07-30 
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廢水中的微生物在進(jìn)入廢水回用系統(tǒng)會在反滲透膜表面沉降、凝結(jié)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(cè)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(tǒng)運(yùn)行的有效壓力也會減少，從而導(dǎo)致系統(tǒng)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(shè)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(qiáng)；反之，波長越短，能量越高，但在水中的穿透能力越弱。根據(jù)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(xì)菌及病毒DNA所吸收，從而破壞細(xì)菌及病毒DNA，使其不能復(fù)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(fā)水分子和氧氣生成強(qiáng)氧化力的羥基自由基，氧化水中有機(jī)物。
采用紫外線殺菌完全沒有藥劑殘留，也沒副產(chǎn)物的生成，消毒效果會依據(jù)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(jìn)行細(xì)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(yù)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(xiàn)，對效果的確認(rèn)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(yùn)用。氯的殺菌效率主要取決于其濃度、水的PH值以及反應(yīng)時間。在反滲透系統(tǒng)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(fù)調(diào)試確定，因為水中其他有機(jī)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(xué)性質(zhì)上的不穩(wěn)定性使其無法貯藏，因此都在現(xiàn)場通過反應(yīng)生成ClO2并直接使用，從發(fā)生原理上可分為電解法和化學(xué)法。
■ 電解法
電解法二氧化氯發(fā)生器是根據(jù)電極反應(yīng)原理，電解食鹽溶液產(chǎn)生ClO2、Cl2、O3及H2O2混合氣體。電解法產(chǎn)生的混合氣體，是一種氧化能力很強(qiáng)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(dǎo)致因加氯而產(chǎn)生的各種問題。
■ 化學(xué)法
化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器則以氯酸鈉（NaClO3）或亞氯酸鈉（NaClO2）為原料經(jīng)化學(xué)反應(yīng)來制取二氧化氯。反應(yīng)大都遵循以下方程式：
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(qiáng)的氧化性和殺菌性能，是自然界最強(qiáng)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(wěn)定性受水中所含雜質(zhì)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。
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(qiáng)；反之，波長越短，能量越高，但在水中的穿透能力越弱。根據(jù)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。
波長介于200~280nm之間，其中240~280nm紫外線為細(xì)菌及病毒DNA所吸收，從而破壞細(xì)菌及病毒DNA，使其不能復(fù)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(fā)水分子和氧氣生成強(qiáng)氧化力的羥基自由基，氧化水中有機(jī)物。
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(yù)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(xiàn)，對效果的確認(rèn)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(yùn)用。氯的殺菌效率主要取決于其濃度、水的PH值以及反應(yīng)時間。在反滲透系統(tǒng)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(fù)調(diào)試確定，因為水中其他有機(jī)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(xué)性質(zhì)上的不穩(wěn)定性使其無法貯藏，因此都在現(xiàn)場通過反應(yīng)生成ClO2并直接使用，從發(fā)生原理上可分為電解法和化學(xué)法。
■ 電解法
電解法二氧化氯發(fā)生器是根據(jù)電極反應(yīng)原理，電解食鹽溶液產(chǎn)生ClO2、Cl2、O3及H2O2混合氣體。電解法產(chǎn)生的混合氣體，是一種氧化能力很強(qiáng)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(dǎo)致因加氯而產(chǎn)生的各種問題。
■ 化學(xué)法
化學(xué)法二氧化氯發(fā)生器則以氯酸鈉（NaClO3）或亞氯酸鈉（NaClO2）為原料經(jīng)化學(xué)反應(yīng)來制取二氧化氯。反應(yīng)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 + 2H2O
NaClO3 + 2HCl → ClO2 + 1/2Cl2 + NaCl+ H2O
5NaClO2 + 4HCl → 4ClO2 + 5NaCl + 2H2O
由于反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化有一定的限度，藥劑剩余和各種副產(chǎn)物的發(fā)生，在水處理或輸送過程中可發(fā)生ClO2的歧化、氧化還原或分解反應(yīng)，生成ClO2-和ClO3-，后氯化過程還可能帶入Cl2。因此，化學(xué)法生產(chǎn)的ClO2水溶液中經(jīng)常還含有一定數(shù)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(qiáng)的氧化性和殺菌性能，是自然界最強(qiáng)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(wěn)定性受水中所含雜質(zhì)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。
