淺談反滲透水處理系統中微生物的污染與防治

巴芳

（遼河石油勘探局 石油化工總廠，遼寧 盤錦 124022）

為了解決日益蔓延的淡水資源危機，世界各國采用海水淡化方法來緩解水缺乏的窘境。一直到如今，海水淡化技術和相關設備經過50多年的發展，反滲透水處理技術已經被很多國家掌握并普及。這種技術的普及不僅可以用于工業和生活淡水中，還涉及到食品制造、醫藥設計、凈化水的出現等其它產品，對整個社會都帶來了很大的經濟社會生態等方面的利益。

1 微生物的產生和帶來的危害

1.1 微生物的產生

微生物污染是反滲透水處理系統正常運行中常見的一種污染方式，也是造成麻煩最多的一種方式，在現今的水處理系統中，微生物帶來的污染已經日益普遍，給海水淡化帶來很大的麻煩。阻礙了以后的相關技術的發展和世界淡水危及的解決。

微生物污染主要是水資源自身質量帶來的污染。我們日常使用的水資源主要來自地面的河流、湖泊流動帶來的水，加上某些地區地下水豐富，雨季降水充沛更是為地下水的儲藏提供了條件，但是，上述水資源的來歷并不是完全安全的，在一些地區，河流流經巖石或者環境污染嚴重的地區，必可避免的會攜帶雜質，給河流安全帶來威脅。在進入水廠進行水資源過濾時，肉眼見不到的雜質很難被過濾到，加上某些雜質是易溶于水的，一經遇到水和水發生化學作用后，更加難以過濾。微生物進入過濾系統后，由于內部逐漸大多放在陰暗潮濕的地方，為微生物的進一步滋生制造的優渥的環境，加上溫度的適合更是使得微生物生產超乎預料。

生物污染顧名思義是指水資源里的密集微生物在經過一系列的過濾措施后，還會影響人們的生活和生產，影響過濾系統的正常運行。微生物污染是一系列過濾膜、溶解物和微生物之間綜合作用的效果。簡言之，微生物污染是一個生物膜受到影響，無法正常運行的結果。

1.2 微生物帶來的危害

在目前的海水淡化中，使用的過濾膜主要有醋酸纖維和聚酰胺兩大類，由于前一種纖維材料價格合理，生產簡便，使用便捷，帶來的經濟效益大，所以它目前應用到很多方面。但是該纖維材料的缺點之一是對微生物的抵抗能力很弱，尤其是生存很強的微生物，滲透膜根本無法檢測到這種微生物，隱含的污染問題仍然存在。

長期進行海水淡化的機器設備一般存在嚴重的微生物污染和繁殖。一種是微生物被過濾膜阻擋在膜上后，如果不進行及時清洗或者更換，微生物一旦適應了這種環境便會迅速繁殖，進而吞噬滲透膜，影響膜的使用壽命；第二是指微生物在河水中會大量生長和繁殖，產生許多的測量不到的雜質，阻礙過濾膜的漏孔，增加水的壓力，降低過濾水的質量；第三，大多的纖維膜難溶于酸性物質和堿性物質，一旦沾上水中的雜志后，經過清洗或者擦洗過后也很難恢復到原先的樣子，難以維持正常的機器運轉。專家經過多年的實驗和計算，發現微生物的另外一個特點是它對于有營養的水資源和適合它生長的環境適應能力很強，基因也會隨之發生巨大的改變，及時調節整個機體適合整個水環境，所以，生物污染更加難以難以清除或者過濾排除。

2 微生物污染的檢測和鑒別方式

2.1 河水資源在過濾過程中要經過很多工序，從機器的入口經過壓力壓入后，經過各種處理環節進行過濾后，再計算微生物的殘留數量，一旦發現微生物的數量高于規定值，要在進行上述一次過濾或者引入更加嚴格的過濾系統。

2.2 微生物污染防治

對于RO水處理系統，必須在RO工藝系統預處理中設置完善的殺滅微生物的措施，才能從根本上控制住微生物污染。

關于防治微生物污染。傳統的觀點認為，RO膜元件的微生物污堵主要來自于地表水，來自地下水的污堵則較輕，同時認為在RO裝置進水中的微生物含量<10，000cfu/ml時，都是比較安全的，由此，應用者在選擇設計RO工藝系統時，給予的重視常常不足。國內實例表明，某些地下水系統中的RO膜元件已受到不同程度上的微生物污堵，這是因為該系統中均設有原水池，其容積一般為1-2小時的貯水調節容量（如電力行業），易滋生微生物，在半年內受到微生物污堵需要清洗的膜元件中，污堵最嚴重的單只8英寸卷式膜元件濕重達35kg，正常濕重為16.4kg，污染物呈淺黃色透明狀，燃燒氣味呈羊毛味。

防止微生物污染的方法通常是采取有效的殺菌處理措施，有氯氣及NaClO，ClO2，KMnO4，H2O2、O3、紫外線照射等常規方法，控制重點是選取合適的殺菌劑，足夠長的接觸時間。對于氯類殺菌劑，投加量一般以進水余氯含量>1mg/L為準，根據不同的反滲透膜控制合適的殘余氯量。另外還可以采用氧化性和非氧化性殺菌劑(如 Na2S2O5、NaHSO350mg/L，異噻唑啉酮15-25mg/L)定期、交替沖擊性、大劑量殺菌，可殺滅系統中大部分微生物，甚至可以穿透粘附于系統中的生物粘泥膜，起到殺滅、剝離作用。再就是嚴格控制給水中的有機物含量(以總有機碳TOC表示不超過2mg/L)，抑制細菌的生長繁殖。最好同時注意監測反滲透系統各環節的水中細菌總數(TBC)以便有效的預防，當發現有徽生物污染的癥狀時(壓差升高10%，產水量降低10%)應及時采取清洗措施(包括對預處理系統和RO系統的清洗)，以免污染加重。

結語

（1）在反滲透水處理系統中反滲透膜的微生物污染在各種膜污染中是最嚴重的。它具有發展迅速，形成的生物膜難于徹底清除等特點，易堵塞膜，導致反滲透系統進出水間壓差迅速增大，產水量與脫鹽率快速下降，可能污染產品水，甚至損壞膜。

（2）可以通過監測濃水細菌總數（TBC）值的變化和給水的總有機碳（TOC）值來對微生物污染進行預測，并可以通過燃燒污染物來簡易判斷是否是微生物污染。

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