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杀菌灭藻剂关于反渗透膜中微生物的污染及其特点

杀菌灭藻剂关于反渗透膜中微生物的污染及其特点

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【摘要】:

 微生物污染是指微生物在膜-水界面上积累,从而影响系统性能的现象。由于地表水和浅层地下水都存在着微生物,而膜组件内部潮湿阴暗的环境可为微生物生长提供理想环境,若在进入反渗透系统前不加以杀灭,这些微生物将以反渗透膜为载体借助反渗透浓水段的营养盐而繁殖生长。发生微生物污染时通常还会伴有有机物污染。 通常会投加杀菌剂。

  反渗透给水中的微生物包括细菌、藻类、真菌及其芽抱、抱子和病毒。细菌颗粒极小,粒径一般为 l-3 µm,病毒则更小,粒径为 0.01- 0.2 pm,藻类、真菌比细菌大很多。细菌的含量通常很大,含量大时,一滴水中可含有几千万个细菌;含量少时,l mL 水中也含有几个细菌。地表水含微生物较多。近年来在地下水中也常发现细菌繁衍的事例。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。但彻除去,则十分困难。尽管采用氯化消毒、氧化等手段,仍会有少数存在,甚至以抱子的形式暂时隐蔽起来。有事例证明,即使采取精密过滤、超滤,有时也不尽人意。反渗透给水系统中的微生物粘泥(生物膜)是微生物在具有有机物和无机物的营养环境下,在膜表面新陈代谢而形成的。特别是在水通量过高或发生浓差极化时,微生物以数倍的增速快速繁殖。微生物膜是一种胶粘物,其粘附力很强,难以清除,可以保护微生物不会因水流剪切作用而被冲走,也不易受化学消毒药剂的影响。由于不易彻底清除,因而加速粘泥的再生,这些微生物属于附着细菌。

  在反渗透膜污染的几个类型(微生物污染、化学污染、颗粒和胶体污染)中,微生物污染具有它的特殊性,是造成反渗透水处理运行困难的重要原因。目前。通常认为,给水污染指数(污泥密度指数,简称(SDI)具有包容微颗粒污染的综合特征,所以往往把预处理的重点集中于SDI 上。国际上各膜生产厂家对给水微生物也未规定具体指标。所以,无论是对地表水还是地下水的处理,常常认为,只要 SDI 合格,并采取了防垢控制措施,反渗透给水处理就有了保障。然而事实上,反渗透水处理系统投产后,不长的时间内微生物污染就会出现,引起压差增大数倍、产水量大幅度下降等严重危害。

  反渗透膜面上微生物污染的特点

  反渗透膜面上的微生物污染具有特殊性,其特点如下:

  (1)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和水通量的大小。

  (2)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,在一二个月内,甚至数天内,就会生成粘泥膜,出现过高的给水压降,为保持反渗透的产水量,给水泵的压力就需提高,增大电力消耗。

  (3)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。膜污染促使隔网污染,造成给水压降上升。

  (4)生物膜(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。消毒杀菌也很难把它彻底清除。