Langkah-langkah tindak balas untuk pencemaran mikrob dalam operasi osmosis terbalik
Langkah-langkah tindak balas untuk pencemaran mikrob dalam operasi osmosis terbalik
Pensterilan klorin 01
Keberkesanan klorin bergantung kepada kepekatan klorin, masa sentuhan dan pH air.
Ia sering digunakan untuk mensterilkan air minuman, dan kepekatan klorin sisa umum ialah 0.5ppm.
Dalam rawatan air industri, pencemaran mikrob pada penukar haba dan penapis pasir boleh dicegah dengan mengekalkan kepekatan klorin sisa dalam air melebihi 0.5-1.0ppm. Jumlah dos klorin bergantung kepada kandungan bahan organik dalam pengaruh, kerana bahan organik akan mengambil klorin.
Rawatan air permukaan biasanya memerlukan pembasmian kuman klorin di bahagian pretreatment osmosis terbalik untuk mencegah pencemaran mikrob. Kaedah ini adalah untuk menambah klorin pada pengambilan air dan mengekalkan masa tindak balas 20-30 minit untuk mengekalkan 0.5-1.0ppm klorin sisa dalam keseluruhan kepekatan saluran paip pretreatment. Walau bagaimanapun, ia mesti dinyahkuman dengan teliti sebelum memasuki unsur membran untuk mengelakkan membran daripada teroksida dan rosak oleh klorin. (1) Tindak balas pengklorinan
Pembasmi kuman yang mengandungi klorin yang biasa digunakan ialah gas klorin, natrium hipoklorit atau kalsium hipoklorit. Di dalam air, mereka cepat menghidrolisis kepada asid hipoklorus.Cl2 + H2O → HClO + HCl (1)NaClO + H2O → HClO + NaOH (2)Ca(ClO)2 + 2H2O → 2HClO + Ca(OH)2 (3)
Asid hipoklorus dalam air mengurai ion hidrogen dan ion hipoklorit:
HClO←→ H+ + ClO- (4)
Jumlah Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO dan ClO- dipanggil klorin bebas (FAC) atau sisa klorin sisa (FRC), dan dinyatakan dalam mg / LCl2.
Klorin bertindak balas dengan ammonia dalam air untuk membentuk kloramin, yang dipanggil klorin gabungan (CAC) atau gabungan residual klorin (CRC), dan jumlah sisa klorin dan klorin gabungan dipanggil jumlah residual klorin (TRC)
TRC = FAC+CAC = FRC+CRC (5)Kecekapan bakterisida klorin sisa adalah berkadar terus dengan kepekatan HClO yang tidak terurai. Kesan bakterisida asid hipoklorus adalah 100 kali lebih tinggi daripada hipoklorit, dan perkadaran asid hipoklorus yang tidak bersekutu meningkat dengan penurunan nilai pH.
Pada pH = 7.5 (25 ° C, TDS = 40mg / L), hanya 50% daripada klorin sisa wujud sebagai HClO, tetapi pada pH = 6.5, 90% adalah HClO.Perkadaran HClO juga meningkat dengan penurunan suhu. Pada 5°C, pecahan molekul HClO ialah 62% (pH = 7.5, TDS = 40mg / L). Dalam air kemasinan yang tinggi, perkadaran HClO sangat kecil (apabila pH = 7.5, 25 ° C, 40000mg / L TDS, nisbahnya adalah kira-kira 30%).
(2) Jumlah dos klorin
Sebahagian daripada klorin tambahan bertindak balas dengan nitrogen ammonia dalam air untuk membentuk klorin gabungan mengikut langkah-langkah tindak balas berikut:
HClO + NH3 ←→NH2Cl (monochloramine) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (dichloramine) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (Trichloramine) + H2O (8)
Tindak balas di atas bergantung terutamanya kepada pH dan nisbah jisim klorin / nitrogen. Chloramine juga mempunyai kesan bakteria, tetapi ia lebih rendah daripada klorin.
Bahagian lain gas klorin berubah menjadi klorin yang tidak aktif. Jumlah klorin yang diperlukan untuk bahagian ini bergantung kepada pengurangan agen seperti nitrit, klorida, sulfida, besi ferus dan mangan. Reaksi pengoksidaan bahan organik dalam air juga menggunakan klorin. (3) Pengklorinan air laut
Berbeza dengan keadaan dalam air brackish, air laut biasanya mengandungi kira-kira 65 mg / L bromine. Apabila air laut dirawat secara kimia dengan klorin, bromine akan cepat bertindak balas dengan asid hipoklorus untuk menghasilkan asid hipobromous
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
Dengan cara ini, apabila air laut dirawat dengan klorin, kesan bakterisida terutamanya HBrO dan bukannya HClO, dan asid hipobromous akan terurai menjadi ion hipobromite.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
Tahap penguraian HBrO lebih rendah daripada HClO. Pada pH = 8, hanya 28% HClO tidak akan reput, tetapi 83% HBrO tidak akan reput.
Untuk air laut di bawah keadaan pH yang tinggi, kesan bakterisida masih lebih baik daripada air brackish. Asid hipobromous dan ion hipobromit akan mengganggu penentuan klorin sisa, yang termasuk dalam nilai diukur klorin sisa.
02 Rawatan pensterilan kesan
Rawatan kejutan melibatkan penambahan biocide untuk membalikkan osmosis atau nanofiltrasi feedwater untuk tempoh masa yang terhad dan semasa operasi normal sistem rawatan air. Natrium bisulfite sering digunakan untuk tujuan rawatan ini. Secara amnya, 500-1000ppm NaHSO3 ditambah selama kira-kira 30 minit.
Rawatan kejutan boleh dilakukan secara berkala pada selang masa yang tetap, contohnya, sekali setiap 24 jam, atau apabila pertumbuhan biologi disyaki. Air produk yang dihasilkan semasa rawatan kejutan ini akan mengandungi 1-4% kepekatan natrium bisulfite tambahan.
Bergantung kepada penggunaan air produk, ia boleh diputuskan sama ada air produk semasa pensterilan kejutan harus dikitar semula atau dilepaskan. Natrium bisulfite lebih berkesan terhadap bakteria aerobik daripada mikroorganisma anaerobik. Oleh itu, penggunaan pensterilan kejutan perlu dinilai dengan teliti terlebih dahulu. 03 Pembasmian kuman berkala
Selain terus menambah racun kulat ke air mentah, sistem ini juga boleh dibersihkan secara teratur untuk mengawal pencemaran biologi. Kaedah rawatan ini digunakan pada sistem dengan bahaya biofouling sederhana, tetapi dalam sistem dengan bahaya biofouling yang tinggi, pembasmian kuman hanyalah tambahan kepada rawatan biocide berterusan.
Pencegahan pembasmian kuman adalah lebih berkesan daripada pembasmian kuman pembetulan kerana bakteria terpencil lebih mudah dibunuh dan dibuang daripada biofilm yang tebal dan berumur.
Selang pembasmian kuman umum adalah sebulan sekali, tetapi sistem dengan keperluan kebersihan yang ketat (seperti air proses farmaseutikal) dan air mentah yang sangat tercemar (seperti air sisa) mungkin sekali sehari. Sudah tentu, kehidupan membran dipengaruhi oleh jenis dan kepekatan bahan kimia yang digunakan. Selepas pembasmian kuman yang sengit boleh memendekkan hayat membran.04 Pensterilan ozon
Ia lebih pengoksidaan daripada klorin, tetapi ia terurai dengan cepat, jadi ia perlu dikekalkan pada tahap tertentu untuk membunuh mikroorganisma. Pada masa yang sama, rintangan ozon peralatan yang digunakan juga harus dipertimbangkan, dan keluli tahan karat biasanya harus digunakan.
Untuk melindungi unsur membran, ozon mesti dikeluarkan dengan teliti, dan penyinaran UV berjaya mencapai matlamat ini.05 UV penyinaran cahaya UV254nm terbukti sebagai bakteria. Ia telah digunakan di loji air kecil. Ia tidak memerlukan bahan kimia ditambah ke dalam air. Keperluan penyelenggaraan peralatan adalah rendah. Hanya pembersihan berkala atau penggantian lampu wap raksa diperlukan.
Walau bagaimanapun, penggunaan rawatan penyinaran UV sangat terhad dan hanya sesuai untuk sumber air bersih, kerana koloid dan bahan organik akan menjejaskan penembusan radiasi optik.06 Natrium bisulfiteApabila kepekatannya mencapai 50mg / L dalam pengaruh sistem penyahgaraman air laut, ia berkesan dalam mengawal pencemaran biologi. Dengan cara ini, pencemaran koloid juga dapat dikurangkan.
Kelebihan tambahan asid sulfurus adalah bahawa ia tidak memerlukan penambahan asid untuk mengawal kalsium karbonat kerana tindak balas berasid asid sulfur untuk menjana ion hidrogen.
HSO3- → H+ + SO42-
