23 Frar 2023
Miżuri ta' reazzjoni għall-kontaminazzjoni mikrobika f'operazzjoni ta' reverse osmosis
Miżuri ta' reazzjoni għall-kontaminazzjoni mikrobika f'operazzjoni ta' reverse osmosis
01 Sterilizzazzjoni tal-kloru
L-effikaċja tal-kloru tiddependi fuq il-konċentrazzjoni tal-kloru, il-ħin ta' kuntatt u l-pH tal-ilma.
Ħafna drabi jintuża biex jisterilizza l-ilma tax-xorb, u l-konċentrazzjoni ġenerali tal-kloru residwu hija 0.5ppm.
Fit-trattament tal-ilma industrijali, il-kontaminazzjoni mikrobika fuq l-iskambjaturi tas-sħana u l-filtri tar-ramel tista 'tiġi evitata billi tinżamm il-konċentrazzjoni residwa tal-klorin fl-ilma 'l fuq minn 0.5-1.0ppm. L-ammont ta' dożaġġ tal-kloru jiddependi fuq il-kontenut ta' materja organika fl-influwent, minħabba li l-materja organika tikkonsma l-kloru.
It-trattament tal-ilma tal-wiċċ normalment jeħtieġ diżinfezzjoni tal-kloru fil-parti tat-trattament ta 'qabel tal-reverse osmosis biex jipprevjeni l-kontaminazzjoni mikrobika. Il-metodu huwa li jiżdied il-kloru fit-teħid tal-ilma u jinżamm ħin ta' reazzjoni ta' 20-30 minuta biex iżżomm 0.5-1.0ppm klorin residwu fil-konċentrazzjoni kollha tal-pipeline tat-trattament minn qabel.
Madankollu, għandu jiġi deklorinat sewwa qabel ma jidħol fl-element tal-membrana biex jipprevjeni li l-membrana tiġi ossidizzata u bil-ħsara mill-kloru.
(1) Reazzjoni ta' klorinazzjoni
Id-diżinfettanti li jintużaw b'mod komuni li fihom il-kloru huma gass tal-kloru, ipoklorit tas-sodju jew ipoklorit tal-kalċju. Fl-ilma, huma jidrolizzaw malajr għal aċidu ipokloruż.Ċl2+ H2O → HClO + HCl (1)
NaClO + H2O → HClO + NaOH (2)
Ca(ClO)2+ 2H2O → 2HClO + Ca(OH)2(3)
L-aċidu ipokloruż fl-ilma jiddekomponi l-joni ta' l-idroġenu u l-joni tal-ipoklorit:
HClO←→ H++ ClO-(4)
Is-somma ta' Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO u ClO– tissejjaħ klorin ħieles (FAC) jew klorin residwu residwu (FRC), u hija espressa f'mg/LCl2.
Il-kloru jirreaġixxi mal-ammonja fl-ilma biex jifforma kloramini, li jissejħu klorin ikkombinat (CAC) jew kloru residwu kkombinat (CRC), u s-somma tal-klorin residwu u il-kloru kkombinat jissejjaħ klorin residwu totali (TRC)
TRC = FAC + CAC = FRC + CRC (5)
L-effiċjenza batteriċida tal-klorin residwu hija direttament proporzjonali għall-konċentrazzjoni ta' HClO mhux kompost. L-effett batteriċida tal-aċidu ipokloruż huwa 100 darba ogħla minn dak tal-ipoklorit, u l-proporzjon ta' aċidu ipokloruż mhux dissoċjat jiżdied mat-tnaqqis tal-valur tal-pH.
F'pH=7.5 (25°C, TDS=40mg/L), 50% biss tal-klorin residwu jeżisti bħala HClO, iżda f'pH=6.5, 90% huwa HClO.
Il-proporzjon ta' HClO jiżdied ukoll mat-tnaqqis tat-temperatura. F'temperatura ta' 5°C, il-frazzjoni molekulari ta' HClO hija ta' 62% (pH=7.5, TDS=40mg/L). F'ilma b'salinità għolja, il-proporzjon ta' HClO huwa żgħir ħafna (meta pH=7.5, 25°C, 40000mg/L TDS, il-proporzjon huwa ta' madwar 30%).
(2) Ammont ta 'dożaġġ ta' kloru
Parti mill-kloru miżjud tirreaġixxi man-nitroġenu tal-ammonja fl-ilma biex tifforma kloru kkombinat skont l-istadji tar-reazzjoni li ġejjin:
HClO + NH3 ←→NH2Cl (monokloramina) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (dikloramina) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (Trichloramine) + H2O (8)
Ir-reazzjonijiet ta' hawn fuq jiddependu prinċipalment fuq il-pH u l-proporzjon tal-massa tal-kloru/nitroġenu. Il-kloramina għandha wkoll effett batteriċida, iżda hija aktar baxxa minn dik tal-kloru.
Il-parti l-oħra tal-gass tal-kloru tinbidel fi kloru inattiv. L-ammont ta' klorin meħtieġ għal din il-parti jiddependi fuq aġenti li jnaqqsu bħan-nitrit, il-klorur, is-sulfur, il-ħadid tal-ħadid u l-manganiż. Ir-reazzjoni ta' ossidazzjoni ta' materja organika fl-ilma tikkonsma wkoll il-kloru.
(3) Il-klorinazzjoni tal-ilma baħar
Differenti mis-sitwazzjoni fl-ilma salmastru, l-ilma baħar normalment ikun fih madwar 65 mg/L ta' bromu. Meta l-ilma baħar jiġi ttrattat kimikament bil-kloru, il-bromu jirreaġixxi malajr mal-aċidu ipokloruż biex jipproduċi aċidu ipobromuż
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
B'dan il-mod, meta l-ilma baħar jiġi ttrattat bil-kloru, l-effett batteriċida huwa prinċipalment HBrO minflok HClO, u l-aċidu ipobromu jiġi dekompost f'joni ipobromiti.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
Il-grad ta' dekompożizzjoni ta' HBrO huwa aktar baxx minn dak ta' HClO. F'pH=8, 28% biss ta' HClO ma jiddekomponixxix, iżda 83% ta' HBrO ma jiddekomponux.
Għall-ilma baħar f'kundizzjonijiet ta' pH għoli, l-effett batteriċida għadu aħjar minn dak fl-ilma salmastru. L-aċidu ipobromu u l-joni ipobromiti jinterferixxu mad-determinazzjoni tal-klorin residwu, li huwa inkluż fil-valur imkejjel tal-kloru residwu.
02 Trattament ta 'sterilizzazzjoni ta' impatt
It-trattament tax-xokk jinvolvi ż-żieda ta' bijoċida għall-osmosi inversa jew l-ilma tal-għalf tan-nanofiltrazzjoni għal perjodu limitat ta' żmien u matul it-tħaddim normali tas-sistema tat-trattament tal-ilma.
Sodium bisulfite huwa spiss użat għal dan l-iskop ta 'trattament. Ġeneralment, 500-1000ppm ta 'NaHSO3 huwa miżjud għal madwar 30 minuta.
It-trattament ta' xokk jista' jsir perjodikament f'intervalli regolari, per eżempju, darba kull 24 siegħa, jew meta jkun hemm suspett ta' tkabbir bijoloġiku. L-ilma tal-prodott prodott matul dan it-trattament ta 'xokk ikun fih 1-4% tal-konċentrazzjoni miżjuda ta' bisulfite tas-sodju.
Skont l-użu tal-ilma tal-prodott, jista 'jiġi deċiż jekk l-ilma tal-prodott waqt l-isterilizzazzjoni tax-xokk għandux jiġi riċiklat jew rilaxxat. Sodium bisulfite huwa aktar effettiv kontra batterji aerobiċi milli mikroorganiżmi anaerobiċi. Għalhekk L-użu ta' sterilizzazzjoni tax-xokk għandu jiġi evalwat bir-reqqa minn qabel.
Diżinfezzjoni perjodika
Minbarra li kontinwament iżżid funġiċidi mal-ilma mhux maħdum, is-sistema tista 'wkoll tiġi sanitizzata regolarment biex tikkontrolla l-kontaminazzjoni bijoloġika.
Dan il-metodu ta' trattament jintuża fuq sistemi b'periklu moderat ta' bijofouling, iżda f'sistemi b'periklu għoli ta' bijofouling, id-diżinfezzjoni hija biss żieda mat-trattament kontinwu tal-bijoċid.
Id-diżinfezzjoni preventiva hija aktar effettiva mid-diżinfezzjoni korrettiva minħabba li batterji iżolati huma aktar faċli biex jinqatlu u jitneħħew minn bijofilms ħoxnin u anzjani.
L-intervall ġenerali tad-diżinfezzjoni huwa darba fix-xahar, iżda sistemi b'rekwiżiti stretti ta' iġjene (bħall-ilma tal-proċess farmaċewtiku) u ilma mhux ipproċessat imniġġes ħafna (bħall-ilma mormi) jistgħu jkunu darba kuljum. Naturalment, il-ħajja tal-membrana hija affettwata mit-tip u l-konċentrazzjoni tal-kimiċi użati. Wara Diżinfezzjoni Intensa tista ' tqassar il- ħajja tal- membrana.
04 Sterilizzazzjoni ta ' l- ożonu
Huwa aktar ossidanti mill-kloru, iżda jiddekomponi malajr, għalhekk jeħtieġ li jinżamm f'ċertu livell biex joqtol il-mikroorganiżmi. Fl-istess ħin, għandha tiġi kkunsidrata wkoll ir-reżistenza għall-ożonu tat-tagħmir użat, u normalment għandu jintuża l-istainless steel.
Sabiex jiġu protetti l-elementi tal-membrana, l-ożonu għandu jitneħħa bir-reqqa, u l-irradjazzjoni UV tista 'tilħaq dan il-għan b'suċċess.
05 Irradjazzjoni UV
254nm Id-dawl UV huwa ppruvat li huwa batteriċida. Intuża f'impjanti żgħar tal-ilma. Ma jeħtieġx li sustanzi kimiċi jiżdiedu mal-ilma. Ir-rekwiżiti ta' manutenzjoni tat-tagħmir huma baxxi. Huwa meħtieġ biss tindif perjodiku jew sostituzzjoni tal-bozoz tal-fwar tal-merkurju.
Madankollu, l-applikazzjoni tat-trattament ta' irradjazzjoni UV hija limitata ħafna u Adattat biss għal sorsi ta' ilma aktar nodfa, minħabba li l-kollojdi u l-materja organika jaffettwaw il-penetrazzjoni tar-radjazzjoni ottika.
06 Bisulfit tas-sodju
Meta l-konċentrazzjoni tiegħu tilħaq 50mg / L fl-influent tas-sistema ta 'desalinizzazzjoni tal-ilma baħar, huwa effettiv fil-kontroll tat-tniġġis bijoloġiku. B'dan il-mod, il-kontaminazzjoni kollojde tista' titnaqqas ukoll.
Vantaġġ miżjud tal-aċidu sulfuruż huwa li ma jeħtieġx iż-żieda ta 'aċidu biex jikkontrolla l-karbonat tal-kalċju minħabba r-reazzjoni aċiduża tal-aċidu sulfuruż biex jiġġenera joni tal-idroġenu.
HSO3- → H+ + SO42-
01 Sterilizzazzjoni tal-kloru
L-effikaċja tal-kloru tiddependi fuq il-konċentrazzjoni tal-kloru, il-ħin ta' kuntatt u l-pH tal-ilma.
Ħafna drabi jintuża biex jisterilizza l-ilma tax-xorb, u l-konċentrazzjoni ġenerali tal-kloru residwu hija 0.5ppm.
Fit-trattament tal-ilma industrijali, il-kontaminazzjoni mikrobika fuq l-iskambjaturi tas-sħana u l-filtri tar-ramel tista 'tiġi evitata billi tinżamm il-konċentrazzjoni residwa tal-klorin fl-ilma 'l fuq minn 0.5-1.0ppm. L-ammont ta' dożaġġ tal-kloru jiddependi fuq il-kontenut ta' materja organika fl-influwent, minħabba li l-materja organika tikkonsma l-kloru.
It-trattament tal-ilma tal-wiċċ normalment jeħtieġ diżinfezzjoni tal-kloru fil-parti tat-trattament ta 'qabel tal-reverse osmosis biex jipprevjeni l-kontaminazzjoni mikrobika. Il-metodu huwa li jiżdied il-kloru fit-teħid tal-ilma u jinżamm ħin ta' reazzjoni ta' 20-30 minuta biex iżżomm 0.5-1.0ppm klorin residwu fil-konċentrazzjoni kollha tal-pipeline tat-trattament minn qabel.
Madankollu, għandu jiġi deklorinat sewwa qabel ma jidħol fl-element tal-membrana biex jipprevjeni li l-membrana tiġi ossidizzata u bil-ħsara mill-kloru.
(1) Reazzjoni ta' klorinazzjoni
Id-diżinfettanti li jintużaw b'mod komuni li fihom il-kloru huma gass tal-kloru, ipoklorit tas-sodju jew ipoklorit tal-kalċju. Fl-ilma, huma jidrolizzaw malajr għal aċidu ipokloruż.
L-aċidu ipokloruż fl-ilma jiddekomponi l-joni ta' l-idroġenu u l-joni tal-ipoklorit:
HClO←→ H++ ClO-(4)
Is-somma ta' Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO u ClO– tissejjaħ klorin ħieles (FAC) jew klorin residwu residwu (FRC), u hija espressa f'mg/LCl2.
Il-kloru jirreaġixxi mal-ammonja fl-ilma biex jifforma kloramini, li jissejħu klorin ikkombinat (CAC) jew kloru residwu kkombinat (CRC), u s-somma tal-klorin residwu u il-kloru kkombinat jissejjaħ klorin residwu totali (TRC)
TRC = FAC + CAC = FRC + CRC (5)
L-effiċjenza batteriċida tal-klorin residwu hija direttament proporzjonali għall-konċentrazzjoni ta' HClO mhux kompost. L-effett batteriċida tal-aċidu ipokloruż huwa 100 darba ogħla minn dak tal-ipoklorit, u l-proporzjon ta' aċidu ipokloruż mhux dissoċjat jiżdied mat-tnaqqis tal-valur tal-pH.
F'pH=7.5 (25°C, TDS=40mg/L), 50% biss tal-klorin residwu jeżisti bħala HClO, iżda f'pH=6.5, 90% huwa HClO.
Il-proporzjon ta' HClO jiżdied ukoll mat-tnaqqis tat-temperatura. F'temperatura ta' 5°C, il-frazzjoni molekulari ta' HClO hija ta' 62% (pH=7.5, TDS=40mg/L). F'ilma b'salinità għolja, il-proporzjon ta' HClO huwa żgħir ħafna (meta pH=7.5, 25°C, 40000mg/L TDS, il-proporzjon huwa ta' madwar 30%).
(2) Ammont ta 'dożaġġ ta' kloru
Parti mill-kloru miżjud tirreaġixxi man-nitroġenu tal-ammonja fl-ilma biex tifforma kloru kkombinat skont l-istadji tar-reazzjoni li ġejjin:
HClO + NH3 ←→NH2Cl (monokloramina) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (dikloramina) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (Trichloramine) + H2O (8)
Ir-reazzjonijiet ta' hawn fuq jiddependu prinċipalment fuq il-pH u l-proporzjon tal-massa tal-kloru/nitroġenu. Il-kloramina għandha wkoll effett batteriċida, iżda hija aktar baxxa minn dik tal-kloru.
Il-parti l-oħra tal-gass tal-kloru tinbidel fi kloru inattiv. L-ammont ta' klorin meħtieġ għal din il-parti jiddependi fuq aġenti li jnaqqsu bħan-nitrit, il-klorur, is-sulfur, il-ħadid tal-ħadid u l-manganiż. Ir-reazzjoni ta' ossidazzjoni ta' materja organika fl-ilma tikkonsma wkoll il-kloru.
(3) Il-klorinazzjoni tal-ilma baħar
Differenti mis-sitwazzjoni fl-ilma salmastru, l-ilma baħar normalment ikun fih madwar 65 mg/L ta' bromu. Meta l-ilma baħar jiġi ttrattat kimikament bil-kloru, il-bromu jirreaġixxi malajr mal-aċidu ipokloruż biex jipproduċi aċidu ipobromuż
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
B'dan il-mod, meta l-ilma baħar jiġi ttrattat bil-kloru, l-effett batteriċida huwa prinċipalment HBrO minflok HClO, u l-aċidu ipobromu jiġi dekompost f'joni ipobromiti.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
Il-grad ta' dekompożizzjoni ta' HBrO huwa aktar baxx minn dak ta' HClO. F'pH=8, 28% biss ta' HClO ma jiddekomponixxix, iżda 83% ta' HBrO ma jiddekomponux.
Għall-ilma baħar f'kundizzjonijiet ta' pH għoli, l-effett batteriċida għadu aħjar minn dak fl-ilma salmastru. L-aċidu ipobromu u l-joni ipobromiti jinterferixxu mad-determinazzjoni tal-klorin residwu, li huwa inkluż fil-valur imkejjel tal-kloru residwu.
02 Trattament ta 'sterilizzazzjoni ta' impatt
It-trattament tax-xokk jinvolvi ż-żieda ta' bijoċida għall-osmosi inversa jew l-ilma tal-għalf tan-nanofiltrazzjoni għal perjodu limitat ta' żmien u matul it-tħaddim normali tas-sistema tat-trattament tal-ilma.
Sodium bisulfite huwa spiss użat għal dan l-iskop ta 'trattament. Ġeneralment, 500-1000ppm ta 'NaHSO3 huwa miżjud għal madwar 30 minuta.
It-trattament ta' xokk jista' jsir perjodikament f'intervalli regolari, per eżempju, darba kull 24 siegħa, jew meta jkun hemm suspett ta' tkabbir bijoloġiku. L-ilma tal-prodott prodott matul dan it-trattament ta 'xokk ikun fih 1-4% tal-konċentrazzjoni miżjuda ta' bisulfite tas-sodju.
Skont l-użu tal-ilma tal-prodott, jista 'jiġi deċiż jekk l-ilma tal-prodott waqt l-isterilizzazzjoni tax-xokk għandux jiġi riċiklat jew rilaxxat. Sodium bisulfite huwa aktar effettiv kontra batterji aerobiċi milli mikroorganiżmi anaerobiċi. Għalhekk L-użu ta' sterilizzazzjoni tax-xokk għandu jiġi evalwat bir-reqqa minn qabel.
Diżinfezzjoni perjodika
Minbarra li kontinwament iżżid funġiċidi mal-ilma mhux maħdum, is-sistema tista 'wkoll tiġi sanitizzata regolarment biex tikkontrolla l-kontaminazzjoni bijoloġika.
Dan il-metodu ta' trattament jintuża fuq sistemi b'periklu moderat ta' bijofouling, iżda f'sistemi b'periklu għoli ta' bijofouling, id-diżinfezzjoni hija biss żieda mat-trattament kontinwu tal-bijoċid.
Id-diżinfezzjoni preventiva hija aktar effettiva mid-diżinfezzjoni korrettiva minħabba li batterji iżolati huma aktar faċli biex jinqatlu u jitneħħew minn bijofilms ħoxnin u anzjani.
L-intervall ġenerali tad-diżinfezzjoni huwa darba fix-xahar, iżda sistemi b'rekwiżiti stretti ta' iġjene (bħall-ilma tal-proċess farmaċewtiku) u ilma mhux ipproċessat imniġġes ħafna (bħall-ilma mormi) jistgħu jkunu darba kuljum. Naturalment, il-ħajja tal-membrana hija affettwata mit-tip u l-konċentrazzjoni tal-kimiċi użati. Wara Diżinfezzjoni Intensa tista ' tqassar il- ħajja tal- membrana.
04 Sterilizzazzjoni ta ' l- ożonu
Huwa aktar ossidanti mill-kloru, iżda jiddekomponi malajr, għalhekk jeħtieġ li jinżamm f'ċertu livell biex joqtol il-mikroorganiżmi. Fl-istess ħin, għandha tiġi kkunsidrata wkoll ir-reżistenza għall-ożonu tat-tagħmir użat, u normalment għandu jintuża l-istainless steel.
Sabiex jiġu protetti l-elementi tal-membrana, l-ożonu għandu jitneħħa bir-reqqa, u l-irradjazzjoni UV tista 'tilħaq dan il-għan b'suċċess.
05 Irradjazzjoni UV
254nm Id-dawl UV huwa ppruvat li huwa batteriċida. Intuża f'impjanti żgħar tal-ilma. Ma jeħtieġx li sustanzi kimiċi jiżdiedu mal-ilma. Ir-rekwiżiti ta' manutenzjoni tat-tagħmir huma baxxi. Huwa meħtieġ biss tindif perjodiku jew sostituzzjoni tal-bozoz tal-fwar tal-merkurju.
Madankollu, l-applikazzjoni tat-trattament ta' irradjazzjoni UV hija limitata ħafna u Adattat biss għal sorsi ta' ilma aktar nodfa, minħabba li l-kollojdi u l-materja organika jaffettwaw il-penetrazzjoni tar-radjazzjoni ottika.
06 Bisulfit tas-sodju
Meta l-konċentrazzjoni tiegħu tilħaq 50mg / L fl-influent tas-sistema ta 'desalinizzazzjoni tal-ilma baħar, huwa effettiv fil-kontroll tat-tniġġis bijoloġiku. B'dan il-mod, il-kontaminazzjoni kollojde tista' titnaqqas ukoll.
Vantaġġ miżjud tal-aċidu sulfuruż huwa li ma jeħtieġx iż-żieda ta 'aċidu biex jikkontrolla l-karbonat tal-kalċju minħabba r-reazzjoni aċiduża tal-aċidu sulfuruż biex jiġġenera joni tal-idroġenu.
HSO3- → H+ + SO42-