2 反渗透系统如何安然度过“微生物旺季”

反渗透系统如何安然度过“微生物旺季”

日期|2020.03.09

在反渗透运行中,常常面临着结垢、胶体污染、有机物污染或微生物污染,而微生物污染由于其特殊性,是对反渗透运行影响最严重、最难恢复的一种。在反渗透进入国内的初期,水源多为地下水,微生物污染的影响还不突出,而近年来反渗透水源多为地表水甚至是回用水,微生物污染已经变成反渗透稳定运行的最大障碍。


微生物污染对反渗透的影响

1、微生物分泌物形成的胶体污染
反渗透水源中的微生物包括细菌、藻类、真菌及其芽孢、孢子和病毒。微生物在一定的环境条件下,在其代谢过程中分泌的多聚化合物会包围在微生物细胞壁外形成微生物胞外多聚物(缩写ECP)。包括荚膜、粘液层及其它表面物质。许多ECP都会产生絮凝效果,会吸附水体中的沉积物、悬浮物而形成生物胶体,堵塞反渗透进水端面,导致反渗透运行压力上升、通量下降;



2、微生物死亡后的尸体导致的有机物污染
微生物死亡后,尸体分解产物后很大一部分为非溶解性有机物,这些有机物在高压高流速的水流带动下,会进入反渗透膜的流道内,造成流道堵塞,使反渗透运行压差上升,流量下降,影响反渗透正常运行。


实际操作过程中存在的误区
随着反渗透微生物污染现象越来越频繁的出现,也引起了人们的重视,所以在反渗透系统预处理设计中也通常会加入灭菌抑菌工艺,但是,在实际操作的过程中依然存在误区。

1、给水SDI合格,就不会发生反渗透微生物污染
SDI可以量化颗粒污染,但是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,因为,微生物污染取决于水中微生物的繁殖状况和水通量的大小。

2、氧化性杀菌剂便宜好用
氧化性杀菌剂如常用的次氯酸钠,确实杀菌速率快,效果好,并且经济性好,但是由于其强氧化性,不能与反渗透膜直接接触,只能杀灭水源中的微生物,并在进入反渗透前还需要使用还原剂还原,所以并不能杀死反渗透膜上的微生物,同时由于使用了还原剂,常常因为过量投加还原剂导致微生物的滋生,反而引起了反渗透的微生物污染。

3、使用非氧杀菌剂就可以保证不发生微生物污染
非氧化性杀菌剂是时下治理反渗透微生物污染的最有效的办法,但是并不是使用了非氧化性杀菌剂就可以高枕无忧。因为作用机理的原因,微生物会对单一作用机理的非氧化性杀菌剂渐渐产生抗药性,非氧化性杀菌剂的杀菌效果会越来越弱,所以非氧化性杀菌剂的选择和使用是防治反渗透微生物污染的很重要的一个环节。

非氧化性杀菌剂
由于非氧化性杀菌剂广谱高效,可以直接作用于反渗透膜上,越来越多反渗透系统使用非氧性杀菌剂进行灭菌抑菌处理,现在,使用在反渗透上的非氧主要可以分为三大类:异噻类、季铵盐类和有机溴类。

1、异噻类
对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用。杀生效率高,降解性好,具有不产生残留、操作安全、配伍性好、稳定性强、使用成本低等特点。

2、季铵盐类
具有广谱、高效的杀菌灭藻能力,能有效地控制水中菌藻繁殖和粘泥生长,并具有良好的粘泥剥离作用和一定的分散、渗透作用,但是在使用时也需要注意,季铵盐类杀菌剂多为离子型,选型不当,会与反渗透膜发生反应,污堵反渗透膜。

3、有机溴类
在反渗透系统中使用时多以DBNPA为主,是一种广谱高效的杀生剂,能迅速穿透微生物的细胞膜,并作用于一定的蛋白集团,使细胞的正常氧化还原中止,从而引起细胞死亡。同时,具有良好的剥离性能,可有效的恢复反渗透的运行压力、压差以及通量,缓解微生物污染对反渗透的影响。


在反渗透膜的诸种污染中,微生物污染是最严重的。其污染特点:
1)污染发展迅速,反渗透膜上一旦出现积聚的细菌群落,就会在短时间内产生粘泥,增大给水压降,降低产水量;
2)清洗困难,生物粘泥不溶于酸,难溶于碱,几乎不受水流剪切力影响,即使频繁冲洗效果甚微。
所以反渗透微生物污染应以预防为主,在微生物污染发生前,选择合适的工艺,使用适宜的药剂,来防止微生物污染的发生。一旦微生物污染发生,第一时间使用足量的高效非氧化性杀菌剂进行系统灭菌,同时进行系统化学清洗,降低微生物污染带来的危害。