反滲透系統(tǒng)中生物污染和控制

甘　燕,張宏偉（中核核電運行管理有限公司,浙江　嘉興　314300）

反滲透系統(tǒng)中生物污染和控制

甘燕,張宏偉
（中核核電運行管理有限公司,浙江嘉興314300）

摘要：在許多發(fā)達國家，反滲透系統(tǒng)已經(jīng)逐漸深入到水處理系統(tǒng)的各個層面順利運作，用以處理純化水。我國也將反滲透系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電廠、藥品廠等對純化水需求較大的行業(yè)中。但由于我國對反滲透系統(tǒng)的應(yīng)用依然處于初期，還處于磨合摸索的過程，暴露出許多問題。本文就將針對反滲透系統(tǒng)中有關(guān)生物污染與控制的問題進行詳細的剖析。

關(guān)鍵詞：反滲透；生物；污染；控制

1　如何鑒別反滲透系統(tǒng)中的生物污染

反滲透膜、高壓泵及為保護反滲透膜而設(shè)置的保安過濾器，是構(gòu)成反滲透系統(tǒng)的三個重要組成部分。反滲透系統(tǒng)前端的膜元件，是反滲透膜污染的重度高發(fā)區(qū)。污染發(fā)生時，RO系統(tǒng)前段壓力迅速提升，脫鹽率升高，膜系統(tǒng)運行一段時間后，擴散的生物污染將形成大范圍的膜污染。一旦出現(xiàn)生物污堵，系統(tǒng)內(nèi)運行產(chǎn)水量降低但壓力迅速飆升。此類生物污染主要為細菌、生物膜、藻類和真菌等。反滲透工藝系統(tǒng)在設(shè)計時通常將控制原水的活性視為設(shè)計的關(guān)鍵所在。當原水細菌含量超過1000cfu/100mg，就應(yīng)當采取恰當?shù)念A處理工藝來進行調(diào)整。

2　反滲透系統(tǒng)中生物污染的產(chǎn)生原因與危害

2.1產(chǎn)生原因

RO進料——即微生物污染的最為重要的來源之一。因為地表水及其淺層地下水中都有一些微生物的普遍存在，預處理系統(tǒng)通常還不能在此階段進行運作，導致微生物混入RO組件。但RO組件內(nèi)，濕潤弱光的獨特環(huán)境剛好有利于微生物的順利滋長，所以必須在微生物進入反滲透系統(tǒng)前運用強有力的手段去除這些微生物，否則它們將反滲透膜為依存載體，借著反滲透濃水段的營養(yǎng)鹽而不斷擴散增長。如遇適宜溫度，微生物的生長速度更是十分驚人，能在最短的時間內(nèi)形成生物膜層，從而阻礙反滲透系統(tǒng)的進出水通道，使進出水間出現(xiàn)不斷加大的壓力差，致使產(chǎn)水量與脫鹽率快速下降，同時污染產(chǎn)品水。此外，預處理階段也能是微生物污染產(chǎn)生的源頭，在日常操作中，一旦加入過量的輔助除去懸浮物體的絮凝劑，微生物就會尋找到適宜的溫床進而不斷滋生。

在RO系統(tǒng)中，主要存在的是好氧性細菌，好氧菌在系統(tǒng)呈現(xiàn)不同狀態(tài)。通過下面的表，可以觀察出大量細菌生長的位置為原水罐，且RO處理器后依然存在細菌。其原因為膜的有機材料給細菌生長提供了條件。

微生物在反滲透系統(tǒng)的分布情況　　單位：cfu/mL

2.2生物污染的危害

大量微生物在膜與組件內(nèi)瘋狂滋長，有以下四方面負面的影響。首先，瘋狂滋長的微生物會蠶食反滲透膜，被侵蝕的脫鹽層會導致其脫鹽率不斷降低，從而縮短膜壽命，破壞膜結(jié)構(gòu)的完整性，尤其對CA膜可能造成重大系統(tǒng)故障；其次，這些微生物的生長會帶來很多的膠體物質(zhì)，堵塞反滲透膜，增大給水壓降，使通水量減少；再次，瘋狂滋長的微生物會增加產(chǎn)水中細菌總數(shù)，使產(chǎn)品水質(zhì)下降；最后是生物膜，水流剪切力對其難以造成影響，頻繁沖洗、消毒殺菌將其也不能徹底清除。因此,生物污染危害性極大。

3　生物污染的控制

3.1做好膜的定期清洗工作

目前，清洗是去除反滲透系統(tǒng)中內(nèi)存留的污染物的最為有效的也是唯一可取的方法，因為污染物有著非常好的穩(wěn)定性，且采取離線清洗及在線清洗兩種方法互為結(jié)合的方式實現(xiàn)其清洗，清洗的過程時，把pH值及溫度都穩(wěn)定的控制在上限的范圍。在這里，清洗的條件為：NaOH，pH=12，35℃。而且單次清洗的浸泡時間一定要大于12小時，并要重復的進行若干次；HCl，pH=2，30℃,其浸泡的時間是2小時。最后，清洗完會獲得較為顯著的效果。在整個反滲透系統(tǒng)進行正常運行的過程中，一定要精準和及時的監(jiān)控運行的各個數(shù)據(jù)。若是發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的標準產(chǎn)水量又降低0.1以上、且標準的壓降升高0.15以上,一定采用適合的清洗方法，最大限度的減少因清洗的不迅速而導致的污染的累積。

3.2調(diào)整藥劑的加藥量

我們還可以通過調(diào)整藥劑的加藥量來來對生物污染進行干預。可以通過調(diào)整預處理過程中混凝劑PAC的加藥量，使得直流混凝的沉淀效果不斷加強，在達到超濾進水水質(zhì)的前提下，最大限度的減小PAC加藥量。

盡管在預處理過程中配備里較有成效的過濾器裝置，但有一些存于水中的有機物、膠類物質(zhì)依然可以利用過濾器的裝置，而進入其反滲透系統(tǒng)，并在膜表面逐漸的沉淀，最后形成其很重的污染。我們依然可以通過調(diào)整PAC的加藥量，來提升預處理效果，去除這些有機物與膠體類物質(zhì)，使反滲透系統(tǒng)減少污染物堵塞的可能。

4　結(jié)論

針對反滲透系統(tǒng)，要做好反滲透的正常運作與維護工作。尤其反滲透系統(tǒng)中各種污染是相互影響的，一旦出現(xiàn)一種污染就極有可能會引發(fā)其它污染和故障。了解產(chǎn)生污染的原因，在不損傷整個系統(tǒng)的情況下，最大可能的防止和去除污染是做好反滲透運行的中心環(huán)節(jié)，作到上述的幾點，將對反滲透水處理系統(tǒng)運行起極大的助益。希望本文對于反滲透系統(tǒng)的污染處理問題能夠提供一些有意義的思考。

參考文獻：

[1]李福勤,王宏偉,楊久坡,趙美英,王錦,陳靖.反滲透膜微生物污染特性及影響因素研究[J].工業(yè)用水與廢水,2011(02):69-71.

[2]胡杰華,訾洛陽,姚翔.反滲透水處理系統(tǒng)的微生物污染與防治研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2013(11):373-374.

[3]楊久坡.反滲透膜微生物污染特性及其控制研究[D].河北工程大學,2007.