反滲透系統中生物污染和控制

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：在許多發達國家，反滲透系統已經逐漸深入到水處理系統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廣泛應用于電廠、藥品廠等對純化水需求較大的行業中。但由于我國對反滲透系統的應用依然處于初期，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中有關生物污染與控制的問題進行詳細的剖析。

關鍵詞：反滲透；生物；污染；控制

1　如何鑒別反滲透系統中的生物污染

反滲透膜、高壓泵及為保護反滲透膜而設置的保安過濾器，是構成反滲透系統的三個重要組成部分。反滲透系統前端的膜元件，是反滲透膜污染的重度高發區。污染發生時，RO系統前段壓力迅速提升，脫鹽率升高，膜系統運行一段時間后，擴散的生物污染將形成大范圍的膜污染。一旦出現生物污堵，系統內運行產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。反滲透工藝系統在設計時通常將控制原水的活性視為設計的關鍵所在。當原水細菌含量超過1000cfu/100mg，就應當采取恰當的預處理工藝來進行調整。

2　反滲透系統中生物污染的產生原因與危害

2.1產生原因

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，濕潤弱光的獨特環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，能在最短的時間內形成生物膜層，從而阻礙反滲透系統的進出水通道，使進出水間出現不斷加大的壓力差，致使產水量與脫鹽率快速下降，同時污染產品水。此外，預處理階段也能是微生物污染產生的源頭，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系統中，主要存在的是好氧性細菌，好氧菌在系統呈現不同狀態。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，破壞膜結構的完整性，尤其對CA膜可能造成重大系統故障；其次，這些微生物的生長會帶來很多的膠體物質，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水中細菌總數，使產品水質下降；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中內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定性，且采取離線清洗及在線清洗兩種方法互為結合的方式實現其清洗，清洗的過程時，把pH值及溫度都穩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。在整個反滲透系統進行正常運行的過程中，一定要精準和及時的監控運行的各個數據。若是發現系統的標準產水量又降低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調整藥劑的加藥量

我們還可以通過調整藥劑的加藥量來來對生物污染進行干預。可以通過調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、膠類物質依然可以利用過濾器的裝置，而進入其反滲透系統，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，使反滲透系統減少污染物堵塞的可能。

4　結論

針對反滲透系統，要做好反滲透的正常運作與維護工作。尤其反滲透系統中各種污染是相互影響的，一旦出現一種污染就極有可能會引發其它污染和故障。了解產生污染的原因，在不損傷整個系統的情況下，最大可能的防止和去除污染是做好反滲透運行的中心環節，作到上述的幾點，將對反滲透水處理系統運行起極大的助益。希望本文對于反滲透系統的污染處理問題能夠提供一些有意義的思考。

參考文獻：

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[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.