Luty 23 2023
Środki reagowania na zanieczyszczenie mikrobiologiczne w trybie odwróconej osmozy
Środki reagowania na zanieczyszczenie mikrobiologiczne w trybie odwróconej osmozy
01 Sterylizacja chlorem
Skuteczność chloru zależy od stężenia chloru, czasu kontaktu i pH wody.
Jest często używany do sterylizacji wody pitnej, a ogólne stężenie chloru resztkowego wynosi 0,5 ppm.
W uzdatnianiu wody przemysłowej zanieczyszczeniu mikrobiologicznemu wymienników ciepła i filtrów piaskowych można zapobiec, utrzymując stężenie chloru resztkowego w wodzie powyżej 0,5-1,0 ppm. Ilość dozowanego chloru zależy od zawartości materii organicznej w dopływie, ponieważ materia organiczna będzie zużywać chlor.
Uzdatnianie wód powierzchniowych zwykle wymaga dezynfekcji chlorem w części do obróbki wstępnej odwróconej osmozy, aby zapobiec zanieczyszczeniu mikrobiologicznemu. Metoda polega na dodaniu chloru na poborze wody i utrzymaniu czasu reakcji na poziomie 20-30 minut, aby utrzymać 0,5-1,0 ppm resztkowego chloru w całym stężeniu rurociągu obróbki wstępnej.
Należy go jednak dokładnie odchlorować przed wejściem do elementu membranowego, aby zapobiec utlenieniu membrany i uszkodzeniu przez chlor.
(1) Reakcja chlorowania
Powszechnie stosowanymi środkami dezynfekującymi zawierającymi chlor są chlor gazowy, podchloryn sodu lub podchloryn wapnia. W wodzie szybko hydrolizują do kwasu podchlorawego.Cl2+ H2Ø → HClO + HCl (1)
NaClO + H2Ø → HClO + NaOH (2)
Ca(ClO)2+ 2 godz.2Ø → 2HClO + Ca(OH)2(3)
Kwas podchlorawy w wodzie rozkłada jony wodorowe i jony podchlorynu:
HClO←→ H++ ClO-(4)
Suma Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO i ClO– nazywana jest wolnym chlorem (FAC) lub resztkowym chlorem resztkowym (FRC) i jest wyrażona w mg/LCl2.
Chlor reaguje z amoniakiem w wodzie, tworząc chloraminy, które nazywane są chlorem złożonym (CAC) lub złożonym chlorem resztkowym (CRC) oraz sumą chloru resztkowego i Chlor złożony nazywany jest chlorem resztkowym całkowitym Panie przewodniczący, panie i panowie!
TRC = FAC+CAC = FRC+CRC (5)
Skuteczność bakteriobójcza chloru resztkowego jest wprost proporcjonalna do stężenia nierozłożonego HClO. Działanie bakteriobójcze kwasu podchlorawego jest 100 razy większe niż podchlorynu, a udział niezdysocjowanego kwasu podchlorawego wzrasta wraz ze spadkiem wartości pH.
Przy pH = 7,5 (25 ° C, TDS = 40 mg / L) tylko 50% chloru resztkowego występuje jako HClO, ale przy pH = 6,5 90% to HClO.
Udział HClO wzrasta również wraz ze spadkiem temperatury. W temperaturze 5°C frakcja cząsteczkowa HClO wynosi 62% (pH = 7,5, TDS = 40 mg / L). W wodzie o wysokim zasoleniu udział HClO jest bardzo mały (przy pH = 7,5, 25°C, 40000mg/L TDS stosunek ten wynosi około 30%).
(2) Dozowanie ilości chloru
Część dodanego chloru reaguje z azotem amonowym w wodzie, tworząc chlor złożony zgodnie z następującymi etapami reakcji:
HClO + NH3 ←→NH2Cl (monochloroamina) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (dichloramina) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (trichloroamina) + H2O (8)
Powyższe reakcje zależą głównie od pH i stosunku masowego chloru do azotu. Chloramina ma również działanie bakteriobójcze, ale jest ono mniejsze niż chloru.
Druga część chloru gazowego jest przekształcana w chlor nieaktywny. Ilość chloru wymagana do tej części zależy od środków redukujących, takich jak azotyny, chlorki, siarczki, żelazo żelazowe i mangan. Reakcja utleniania materii organicznej w wodzie również zużywa chlor.
(3) Chlorowanie wody morskiej
W odróżnieniu od sytuacji w wodzie słonawej, woda morska zwykle zawiera około 65 mg/l bromu. Gdy woda morska jest chemicznie traktowana chlorem, brom szybko reaguje z kwasem podchlorawym, wytwarzając kwas podbromowy
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
W ten sposób, gdy woda morska jest traktowana chlorem, działanie bakteriobójcze to głównie HBrO zamiast HClO, a kwas podbromowy zostanie rozłożony na jony podbromowe.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
Stopień rozkładu HBrO jest niższy niż HClO. Przy pH = 8 tylko 28% HClO nie ulegnie rozkładowi, ale 83% HBrO nie ulegnie rozkładowi.
W przypadku wody morskiej o wysokim pH działanie bakteriobójcze jest nadal lepsze niż w wodzie słonawej. Kwas podbromowy i jony hibromowe będą zakłócać oznaczanie chloru resztkowego, który jest zawarty w zmierzonej wartości chloru resztkowego.
02 Zabieg sterylizacji udarowej
Leczenie szokowe polega na dodaniu biocydu do wody zasilającej metodą odwróconej osmozy lub nanofiltracji przez ograniczony czas i podczas normalnej pracy systemu uzdatniania wody.
Wodorosiarczyn sodu jest często stosowany w tym celu leczniczym. Ogólnie rzecz biorąc, dodaje się 500-1000 ppm NaHSO3 na około 30 minut.
Leczenie wstrząsowe można przeprowadzać okresowo w regularnych odstępach czasu, na przykład raz na 24 godziny lub gdy podejrzewa się wzrost biologiczny. Woda produktowa wytworzona podczas tej obróbki szokowej będzie zawierała 1-4% dodanego stężenia wodorosiarczynu sodu.
W zależności od zastosowania wody z produktu można zdecydować, czy woda z produktu podczas sterylizacji szokowej powinna być poddana recyklingowi, czy odprowadzona. Wodorosiarczyn sodu jest skuteczniejszy przeciwko bakteriom tlenowym niż mikroorganizmy beztlenowe. Więc Stosowanie sterylizacji szokowej powinno być wcześniej dokładnie ocenione.
03 Okresowa dezynfekcja
Oprócz ciągłego dodawania fungicydów do surowej wody, system może być również regularnie odkażany w celu kontroli zanieczyszczenia biologicznego.
Ta metoda uzdatniania jest stosowana w systemach o umiarkowanym zagrożeniu biofoulingiem, ale w systemach o wysokim zagrożeniu biofoulingiem dezynfekcja jest tylko uzupełnieniem ciągłego leczenia biocydami.
Dezynfekcja prewencyjna jest skuteczniejsza niż dezynfekcja korekcyjna, ponieważ wyizolowane bakterie są łatwiejsze do zabicia i usunięcia niż grube, starzejące się biofilmy.
Ogólna częstotliwość dezynfekcji wynosi raz w miesiącu, ale systemy o surowych wymaganiach higienicznych (takie jak woda z procesów farmaceutycznych) i silnie zanieczyszczona woda surowa (taka jak ścieki) mogą być dezynfekowane raz dziennie. Oczywiście na żywotność membrany ma wpływ rodzaj i stężenie zastosowanych chemikaliów. Po intensywnej dezynfekcji może skrócić żywotność membrany.
04 Sterylizacja ozonem
Jest bardziej utleniający niż chlor, ale szybko się rozkłada, dlatego musi być utrzymywany na określonym poziomie, aby zabić mikroorganizmy. Jednocześnie należy również wziąć pod uwagę odporność używanego sprzętu na ozon i zwykle należy stosować stal nierdzewną.
W celu ochrony elementów membrany ozon musi być ostrożnie usuwany, a naświetlanie promieniami UV może z powodzeniem osiągnąć ten cel.
05 Naświetlanie promieniami UV
254 nm Udowodniono, że światło UV jest bakteriobójcze. Był stosowany w małych zakładach wodnych. Nie wymaga dodawania chemikaliów do wody. Wymagania konserwacyjne sprzętu są niskie. Wymagane jest tylko okresowe czyszczenie lub wymiana lamp rtęciowych.
Jednak stosowanie naświetlania promieniowaniem UV jest bardzo ograniczone i Nadaje się tylko do czystszych źródeł wody, ponieważ koloidy i materia organiczna będą wpływać na przenikanie promieniowania optycznego.
06 Wodorosiarczyn sodu
Gdy jego stężenie osiągnie 50 mg / L w dopływie systemu odsalania wody morskiej, skutecznie kontroluje zanieczyszczenie biologiczne. W ten sposób można również zmniejszyć zanieczyszczenie koloidami.
Dodatkową zaletą kwasu siarkowego jest to, że nie wymaga on dodawania kwasu w celu kontrolowania węglanu wapnia ze względu na kwaśny odczyn kwasu siarkowego w celu wytworzenia jonów wodorowych.
HSO3- → H+ + SO42-
01 Sterylizacja chlorem
Skuteczność chloru zależy od stężenia chloru, czasu kontaktu i pH wody.
Jest często używany do sterylizacji wody pitnej, a ogólne stężenie chloru resztkowego wynosi 0,5 ppm.
W uzdatnianiu wody przemysłowej zanieczyszczeniu mikrobiologicznemu wymienników ciepła i filtrów piaskowych można zapobiec, utrzymując stężenie chloru resztkowego w wodzie powyżej 0,5-1,0 ppm. Ilość dozowanego chloru zależy od zawartości materii organicznej w dopływie, ponieważ materia organiczna będzie zużywać chlor.
Uzdatnianie wód powierzchniowych zwykle wymaga dezynfekcji chlorem w części do obróbki wstępnej odwróconej osmozy, aby zapobiec zanieczyszczeniu mikrobiologicznemu. Metoda polega na dodaniu chloru na poborze wody i utrzymaniu czasu reakcji na poziomie 20-30 minut, aby utrzymać 0,5-1,0 ppm resztkowego chloru w całym stężeniu rurociągu obróbki wstępnej.
Należy go jednak dokładnie odchlorować przed wejściem do elementu membranowego, aby zapobiec utlenieniu membrany i uszkodzeniu przez chlor.
(1) Reakcja chlorowania
Powszechnie stosowanymi środkami dezynfekującymi zawierającymi chlor są chlor gazowy, podchloryn sodu lub podchloryn wapnia. W wodzie szybko hydrolizują do kwasu podchlorawego.
Kwas podchlorawy w wodzie rozkłada jony wodorowe i jony podchlorynu:
HClO←→ H++ ClO-(4)
Suma Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO i ClO– nazywana jest wolnym chlorem (FAC) lub resztkowym chlorem resztkowym (FRC) i jest wyrażona w mg/LCl2.
Chlor reaguje z amoniakiem w wodzie, tworząc chloraminy, które nazywane są chlorem złożonym (CAC) lub złożonym chlorem resztkowym (CRC) oraz sumą chloru resztkowego i Chlor złożony nazywany jest chlorem resztkowym całkowitym Panie przewodniczący, panie i panowie!
TRC = FAC+CAC = FRC+CRC (5)
Skuteczność bakteriobójcza chloru resztkowego jest wprost proporcjonalna do stężenia nierozłożonego HClO. Działanie bakteriobójcze kwasu podchlorawego jest 100 razy większe niż podchlorynu, a udział niezdysocjowanego kwasu podchlorawego wzrasta wraz ze spadkiem wartości pH.
Przy pH = 7,5 (25 ° C, TDS = 40 mg / L) tylko 50% chloru resztkowego występuje jako HClO, ale przy pH = 6,5 90% to HClO.
Udział HClO wzrasta również wraz ze spadkiem temperatury. W temperaturze 5°C frakcja cząsteczkowa HClO wynosi 62% (pH = 7,5, TDS = 40 mg / L). W wodzie o wysokim zasoleniu udział HClO jest bardzo mały (przy pH = 7,5, 25°C, 40000mg/L TDS stosunek ten wynosi około 30%).
(2) Dozowanie ilości chloru
Część dodanego chloru reaguje z azotem amonowym w wodzie, tworząc chlor złożony zgodnie z następującymi etapami reakcji:
HClO + NH3 ←→NH2Cl (monochloroamina) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (dichloramina) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (trichloroamina) + H2O (8)
Powyższe reakcje zależą głównie od pH i stosunku masowego chloru do azotu. Chloramina ma również działanie bakteriobójcze, ale jest ono mniejsze niż chloru.
Druga część chloru gazowego jest przekształcana w chlor nieaktywny. Ilość chloru wymagana do tej części zależy od środków redukujących, takich jak azotyny, chlorki, siarczki, żelazo żelazowe i mangan. Reakcja utleniania materii organicznej w wodzie również zużywa chlor.
(3) Chlorowanie wody morskiej
W odróżnieniu od sytuacji w wodzie słonawej, woda morska zwykle zawiera około 65 mg/l bromu. Gdy woda morska jest chemicznie traktowana chlorem, brom szybko reaguje z kwasem podchlorawym, wytwarzając kwas podbromowy
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
W ten sposób, gdy woda morska jest traktowana chlorem, działanie bakteriobójcze to głównie HBrO zamiast HClO, a kwas podbromowy zostanie rozłożony na jony podbromowe.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
Stopień rozkładu HBrO jest niższy niż HClO. Przy pH = 8 tylko 28% HClO nie ulegnie rozkładowi, ale 83% HBrO nie ulegnie rozkładowi.
W przypadku wody morskiej o wysokim pH działanie bakteriobójcze jest nadal lepsze niż w wodzie słonawej. Kwas podbromowy i jony hibromowe będą zakłócać oznaczanie chloru resztkowego, który jest zawarty w zmierzonej wartości chloru resztkowego.
02 Zabieg sterylizacji udarowej
Leczenie szokowe polega na dodaniu biocydu do wody zasilającej metodą odwróconej osmozy lub nanofiltracji przez ograniczony czas i podczas normalnej pracy systemu uzdatniania wody.
Wodorosiarczyn sodu jest często stosowany w tym celu leczniczym. Ogólnie rzecz biorąc, dodaje się 500-1000 ppm NaHSO3 na około 30 minut.
Leczenie wstrząsowe można przeprowadzać okresowo w regularnych odstępach czasu, na przykład raz na 24 godziny lub gdy podejrzewa się wzrost biologiczny. Woda produktowa wytworzona podczas tej obróbki szokowej będzie zawierała 1-4% dodanego stężenia wodorosiarczynu sodu.
W zależności od zastosowania wody z produktu można zdecydować, czy woda z produktu podczas sterylizacji szokowej powinna być poddana recyklingowi, czy odprowadzona. Wodorosiarczyn sodu jest skuteczniejszy przeciwko bakteriom tlenowym niż mikroorganizmy beztlenowe. Więc Stosowanie sterylizacji szokowej powinno być wcześniej dokładnie ocenione.
03 Okresowa dezynfekcja
Oprócz ciągłego dodawania fungicydów do surowej wody, system może być również regularnie odkażany w celu kontroli zanieczyszczenia biologicznego.
Ta metoda uzdatniania jest stosowana w systemach o umiarkowanym zagrożeniu biofoulingiem, ale w systemach o wysokim zagrożeniu biofoulingiem dezynfekcja jest tylko uzupełnieniem ciągłego leczenia biocydami.
Dezynfekcja prewencyjna jest skuteczniejsza niż dezynfekcja korekcyjna, ponieważ wyizolowane bakterie są łatwiejsze do zabicia i usunięcia niż grube, starzejące się biofilmy.
Ogólna częstotliwość dezynfekcji wynosi raz w miesiącu, ale systemy o surowych wymaganiach higienicznych (takie jak woda z procesów farmaceutycznych) i silnie zanieczyszczona woda surowa (taka jak ścieki) mogą być dezynfekowane raz dziennie. Oczywiście na żywotność membrany ma wpływ rodzaj i stężenie zastosowanych chemikaliów. Po intensywnej dezynfekcji może skrócić żywotność membrany.
04 Sterylizacja ozonem
Jest bardziej utleniający niż chlor, ale szybko się rozkłada, dlatego musi być utrzymywany na określonym poziomie, aby zabić mikroorganizmy. Jednocześnie należy również wziąć pod uwagę odporność używanego sprzętu na ozon i zwykle należy stosować stal nierdzewną.
W celu ochrony elementów membrany ozon musi być ostrożnie usuwany, a naświetlanie promieniami UV może z powodzeniem osiągnąć ten cel.
05 Naświetlanie promieniami UV
254 nm Udowodniono, że światło UV jest bakteriobójcze. Był stosowany w małych zakładach wodnych. Nie wymaga dodawania chemikaliów do wody. Wymagania konserwacyjne sprzętu są niskie. Wymagane jest tylko okresowe czyszczenie lub wymiana lamp rtęciowych.
Jednak stosowanie naświetlania promieniowaniem UV jest bardzo ograniczone i Nadaje się tylko do czystszych źródeł wody, ponieważ koloidy i materia organiczna będą wpływać na przenikanie promieniowania optycznego.
06 Wodorosiarczyn sodu
Gdy jego stężenie osiągnie 50 mg / L w dopływie systemu odsalania wody morskiej, skutecznie kontroluje zanieczyszczenie biologiczne. W ten sposób można również zmniejszyć zanieczyszczenie koloidami.
Dodatkową zaletą kwasu siarkowego jest to, że nie wymaga on dodawania kwasu w celu kontrolowania węglanu wapnia ze względu na kwaśny odczyn kwasu siarkowego w celu wytworzenia jonów wodorowych.
HSO3- → H+ + SO42-