Μέτρα αντιμετώπισης μικροβιακής μόλυνσης σε λειτουργία αντίστροφης όσμωσης

Καλώς ήρθατε να επικοινωνήσετε μαζί μας WhatsApp
23 Φεβ 2023

Μέτρα αντιμετώπισης μικροβιακής μόλυνσης σε λειτουργία αντίστροφης όσμωσης


Μέτρα αντιμετώπισης μικροβιακής μόλυνσης σε λειτουργία αντίστροφης όσμωσης

01 Αποστείρωση χλωρίου

Η αποτελεσματικότητα του χλωρίου εξαρτάται από τη συγκέντρωση του χλωρίου, τον χρόνο επαφής και το pH του νερού.

Συχνά χρησιμοποιείται για την αποστείρωση πόσιμου νερού και η γενική συγκέντρωση υπολειμματικού χλωρίου είναι 0,5ppm.

Στη βιομηχανική επεξεργασία νερού, η μικροβιακή μόλυνση σε εναλλάκτες θερμότητας και φίλτρα άμμου μπορεί να προληφθεί διατηρώντας την υπολειμματική συγκέντρωση χλωρίου στο νερό πάνω από 0,5-1,0ppm. Η ποσότητα της δοσολογίας χλωρίου εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε οργανική ύλη στο εισερχόμενο, επειδή η οργανική ύλη θα καταναλώνει χλώριο.

Η επεξεργασία επιφανειακών υδάτων συνήθως απαιτεί απολύμανση χλωρίου στο τμήμα προεπεξεργασίας αντίστροφης όσμωσης για την πρόληψη μικροβιακής μόλυνσης. Η μέθοδος είναι να προστεθεί χλώριο στην πρόσληψη νερού και να διατηρηθεί ένας χρόνος αντίδρασης 20-30 λεπτά για να διατηρήσετε 0,5-1,0ppm υπολειμματικό χλώριο σε ολόκληρη τη συγκέντρωση του αγωγού προεπεξεργασίας.

Ωστόσο, πρέπει να αποχλωριωθεί πλήρως πριν εισέλθει στο στοιχείο μεμβράνης για να αποφευχθεί η οξείδωση και η βλάβη της μεμβράνης από το χλώριο.


(1) Αντίδραση χλωρίωσης

Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα απολυμαντικά που περιέχουν χλώριο είναι: αέριο χλώριο, υποχλωριώδες νάτριο ή υποχλωριώδες ασβέστιο. Στο νερό, υδρολύονται γρήγορα σε υποχλωριώδες οξύ.
Cl2+ Η2Ο → HClO + HCl (1)
NaClO + Η2Ο → HClO + NaOH (2)
Ca(ClO)2+ 2Η2Ο → 2HClO + Ca(OH)2(3)

Το υποχλωριώδες οξύ στο νερό αποσυνθέτει ιόντα υδρογόνου και υποχλωριώδη ιόντα:
HClO←→ Η++ ClO-(4)

Το άθροισμα των Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO και ClO– ονομάζεται ελεύθερο χλώριο (FAC) ή υπολειμματικό υπολειμματικό χλώριο (FRC) και εκφράζεται σε mg/LCl2.

Το χλώριο αντιδρά με την αμμωνία στο νερό για να σχηματίσει χλωραμίνες, οι οποίες ονομάζονται συνδυασμένο χλώριο (CAC) ή συνδυασμένο υπολειμματικό χλώριο (CRC) και το άθροισμα του υπολειμματικού χλωρίου και Το συνδυασμένο χλώριο ονομάζεται ολικό υπολειμματικό χλώριο (TRC)
TRC = FAC+CAC = FRC+CRC (5)

Η βακτηριοκτόνος αποτελεσματικότητα του υπολειμματικού χλωρίου είναι ευθέως ανάλογη με τη συγκέντρωση του μη αποσυντιθέμενου HClO. Το βακτηριοκτόνο αποτέλεσμα του υποχλωριώδους οξέος είναι 100 φορές υψηλότερο από αυτό του υποχλωριώδους και η αναλογία του μη διαχωρισμένου υποχλωριώδους οξέος αυξάνεται με τη μείωση της τιμής του pH.

Στο pH=7,5 (25°C, TDS=40mg/L), μόνο το 50% του υπολειμματικού χλωρίου υπάρχει ως HClO, αλλά στο pH=6,5, το 90% είναι HClO.

Η αναλογία του HClO αυξάνεται επίσης με τη μείωση της θερμοκρασίας. Στους 5°C, το μοριακό κλάσμα του HClO είναι 62% (pH=7,5, TDS=40mg/L). Σε νερό υψηλής αλατότητας, η αναλογία HClO είναι πολύ μικρή (όταν pH=7,5, 25°C, 40000mg/L TDS, η αναλογία είναι περίπου 30%).


(2) Δοσομετρική ποσότητα χλωρίου

Ένα μέρος του προστιθέμενου χλωρίου αντιδρά με το άζωτο αμμωνίας στο νερό για να σχηματίσει συνδυασμένο χλώριο σύμφωνα με τα ακόλουθα βήματα αντίδρασης:

HClO + NH3 ←→NH2Cl (μονοχλωραμίνη) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (διχλωραμίνη) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (τριχλωραμίνη) + H2O (8)

Οι παραπάνω αντιδράσεις εξαρτώνται κυρίως από το pH και την αναλογία μάζας χλωρίου/αζώτου. Η χλωραμίνη έχει επίσης βακτηριοκτόνο δράση, αλλά είναι χαμηλότερη από αυτή του χλωρίου.

Το άλλο μέρος του αερίου χλωρίου μετατρέπεται σε ανενεργό χλώριο. Η ποσότητα χλωρίου που απαιτείται για αυτό το μέρος εξαρτάται από αναγωγικούς παράγοντες όπως νιτρώδη, χλώριο, σουλφίδιο, σίδηρο και μαγγάνιο. Η αντίδραση οξείδωσης της οργανικής ύλης στο νερό καταναλώνει επίσης χλώριο.


(3) Χλωρίωση θαλασσινού νερού

Διαφορετικά από την κατάσταση στο υφάλμυρο νερό, το θαλασσινό νερό περιέχει συνήθως περίπου 65 mg / L βρωμίου. Όταν το θαλασσινό νερό επεξεργάζεται χημικά με χλώριο, το βρώμιο θα αντιδράσει γρήγορα με υποχλωριώδες οξύ για να παράγει υποβρωμώδες οξύ

Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)

Με αυτόν τον τρόπο, όταν το θαλασσινό νερό επεξεργάζεται με χλώριο, το βακτηριοκτόνο αποτέλεσμα είναι κυρίως HBrO αντί για HClO, και το υποβρωμώδες οξύ θα αποσυντεθεί σε ιόντα υποβρωμίου.

HBrO ←→ BrO- + H+ (10)

Ο βαθμός αποσύνθεσης του HBrO είναι χαμηλότερος από αυτόν του HClO. Σε pH=8, μόνο το 28% του HClO δεν θα αποσυντεθεί, αλλά το 83% του HBrO δεν θα αποσυντεθεί.

Για το θαλασσινό νερό υπό συνθήκες υψηλού pH, το βακτηριοκτόνο αποτέλεσμα εξακολουθεί να είναι καλύτερο από αυτό στο υφάλμυρο νερό. Τα υποβρωμώδη όξινα και υποβρωμιώδη ιόντα θα επηρεάσουν τον προσδιορισμό του υπολειμματικού χλωρίου, το οποίο περιλαμβάνεται στη μετρούμενη τιμή του υπολειμματικού χλωρίου.


02 Θεραπεία αποστείρωσης με επιπτώσεις

Η επεξεργασία σοκ περιλαμβάνει την προσθήκη βιοκτόνου σε νερό τροφοδοσίας αντίστροφης όσμωσης ή νανοδιήθησης για περιορισμένο χρονικό διάστημα και κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας του συστήματος επεξεργασίας νερού.

Το όξινο θειώδες νάτριο χρησιμοποιείται συχνά για αυτόν τον σκοπό θεραπείας. Γενικά, 500-1000ppm NaHSO3 προστίθενται για περίπου 30 λεπτά.

Η θεραπεία σοκ μπορεί να πραγματοποιείται περιοδικά σε τακτά χρονικά διαστήματα, για παράδειγμα, μία φορά κάθε 24 ώρες ή όταν υπάρχει υποψία βιολογικής ανάπτυξης. Το προϊόν νερό που παράγεται κατά τη διάρκεια αυτής της επεξεργασίας σοκ θα περιέχει 1-4% της προστιθέμενης συγκέντρωσης όξινου θειώδους νατρίου.

Ανάλογα με τη χρήση του νερού του προϊόντος, μπορεί να αποφασιστεί εάν το νερό του προϊόντος κατά τη διάρκεια της αποστείρωσης σοκ πρέπει να ανακυκλωθεί ή να απορριφθεί. Το όξινο θειώδες νάτριο είναι πιο αποτελεσματικό έναντι των αερόβιων βακτηρίων από τους αναερόβιους μικροοργανισμούς. Επομένως Η χρήση αποστείρωσης σοκ πρέπει να αξιολογηθεί προσεκτικά εκ των προτέρων.


03 Περιοδική απολύμανση

Εκτός από τη συνεχή προσθήκη μυκητοκτόνων στο ακατέργαστο νερό, το σύστημα μπορεί επίσης να απολυμαίνεται τακτικά για τον έλεγχο της βιολογικής μόλυνσης.

Αυτή η μέθοδος επεξεργασίας χρησιμοποιείται σε συστήματα με μέτριο κίνδυνο βιορύπανσης, αλλά σε συστήματα με υψηλό κίνδυνο βιορύπανσης, η απολύμανση είναι μόνο ένα συμπλήρωμα της συνεχούς επεξεργασίας βιοκτόνων.

Η προληπτική απολύμανση είναι πιο αποτελεσματική από τη διορθωτική απολύμανση, επειδή τα απομονωμένα βακτήρια είναι ευκολότερο να σκοτωθούν και να αφαιρεθούν από τα παχιά, γερασμένα βιοφίλμ.

Το γενικό διάστημα απολύμανσης είναι μία φορά το μήνα, αλλά συστήματα με αυστηρές απαιτήσεις υγιεινής (όπως νερό φαρμακευτικής επεξεργασίας) και εξαιρετικά μολυσμένο ακατέργαστο νερό (όπως λύματα) μπορεί να είναι μία φορά την ημέρα. Φυσικά, η διάρκεια ζωής της μεμβράνης επηρεάζεται από τον τύπο και τη συγκέντρωση των χημικών ουσιών που χρησιμοποιούνται. Μετά Η έντονη απολύμανση μπορεί να μειώσει τη διάρκεια ζωής της μεμβράνης.

04 Αποστείρωση με όζον

Είναι πιο οξειδωτικό από το χλώριο, αλλά αποσυντίθεται γρήγορα, οπότε πρέπει να διατηρηθεί σε ένα ορισμένο επίπεδο για να σκοτώσει μικροοργανισμούς. Ταυτόχρονα, θα πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη η αντίσταση στο όζον του χρησιμοποιούμενου εξοπλισμού και συνήθως θα πρέπει να χρησιμοποιείται ανοξείδωτος χάλυβας.

Προκειμένου να προστατευθούν τα στοιχεία της μεμβράνης, το όζον πρέπει να αφαιρεθεί προσεκτικά και η υπεριώδης ακτινοβολία μπορεί να επιτύχει αυτόν τον στόχο.

05 Ακτινοβολία UV

254nm Το υπεριώδες φως έχει αποδειχθεί βακτηριοκτόνο. Έχει χρησιμοποιηθεί σε μικρά φυτά νερού. Δεν απαιτεί την προσθήκη χημικών ουσιών στο νερό. Οι απαιτήσεις συντήρησης του εξοπλισμού είναι χαμηλές. Απαιτείται μόνο περιοδικός καθαρισμός ή αντικατάσταση λαμπτήρων ατμών υδραργύρου.

Ωστόσο, η εφαρμογή της επεξεργασίας με υπεριώδη ακτινοβολία είναι πολύ περιορισμένη και Κατάλληλο μόνο για καθαρότερες πηγές νερού, επειδή τα κολλοειδή και η οργανική ύλη θα επηρεάσουν τη διείσδυση της οπτικής ακτινοβολίας.

06 Όξινο θειώδες νάτριο

Όταν η συγκέντρωσή του φτάσει τα 50mg/L στα εισρέοντα του συστήματος αφαλάτωσης θαλασσινού νερού, είναι αποτελεσματικό στον έλεγχο της βιολογικής ρύπανσης. Με αυτόν τον τρόπο, η μόλυνση από κολλοειδή μπορεί επίσης να μειωθεί.

Ένα πρόσθετο πλεονέκτημα του θειώδους οξέος είναι ότι δεν απαιτεί την προσθήκη οξέος για τον έλεγχο του ανθρακικού ασβεστίου λόγω της όξινης αντίδρασης θειικού οξέος για την παραγωγή ιόντων υδρογόνου.
HSO3- → H + + SO42-

Κάντε τις ερωτήσεις σας