W przypadku odprowadzonego w wodzie przygotowawcze, ponowne wykorzystanie ścieków przemysłowych i odsalanie wody morskiej, powiązany proces ultrafiltracji i odwróconej osmozy jest szeroko stosowany ze względu na jego wysoką wydajność separacji. Jednak zanieczyszczenie mikrobiologiczne i resztkowy chlor są dwoma kluczowymi problemami wpływającymi na stabilne działanie systemu.
Wybór punktu dawkowania i optymalizacja dawkowania agentów
1. Sód strategia dawkowania podchlorynu sodu
Hipochloryt sodu (NaCLO) jest głównym baktericydem w układzie ultrafiltracji, a jego punkt dawkowania jest zwykle ustawiony w zbiorniku filtra lub przednim końcu filtra. Zaletą tego projektu jest to, że zbiornik filtra może przechwycić produkty uboczne (takie jak chlorek kwasu humusowego) wytwarzany podczas procesu sterylizacji, aby zapobiec bezpośrednim wejściu do błony ultrafiltracji i powodowania zanieczyszczenia.
W projekcie odsalania wody morskiej, po przeniezieniu punktu dawkowania podchlorynu sodu do wlotu filtra multimedialnego, szybkość wzrostu ciśnienia transbłonowego ultrafiltracyjnego (TMP) została zmniejszona o 30%. Metodę dawkowania należy elastycznie wybierać zgodnie z jakością wody:
Ciągłe dawkowanie: Nadaje się do scen o małych wahania jakości wody, zalecana ilość dawkowania wynosi 1 ~ 5 g/m³. W tym czasie resztkowe stężenie chloru w zbiorniku na wodę ultrafiltracyjną powinno być większe lub równe 0. 5 mg/l (pod względem Cl₂), aby zapewnić ciągłe działanie przeciwbakteryjne systemu rurociągu.
Dawkowanie uderzenia: W przypadku wody o wysokiej aktywności drobnoustrojów należy zwiększyć do 10 ~ 15 g/m3, za każdym razem przez 30 ~ 60 minut i raz dziennie. Przypadek ponownego wykorzystania wody w elektrowni pokazuje, że dawkowanie uderzenia może przedłużyć biologiczny cykl zanieczyszczenia błon ultrafiltracyjnych z 7 do 15 dni.
2. precyzyjna kontrola bisulfitu sodu
Membrana z odwróconą osmozą ma wyjątkowo niską tolerancję na chlor resztkowy (wymagany mniejszy lub równy 0. 01mg/l), więc bisulfit sodu (nahso₃) musi zostać dodany przed filtrem bezpieczeństwa w celu redukcji. Dawkowanie musi spełniać podwójne wskaźniki: resztkowe wykrywanie chloru wynosi zero, a potencjał redukcji utleniania (ORP) jest stabilny w odległości 200 mV.
Zgodnie z wzorem reakcji chemicznej (Cl₂ + 2 nahso₃ → 2Hcl + Na₂so₄ + S ↓) obliczenia teoretyczne pokazują, że 1 mg/l resztkowego chloru wymaga 1,46 mg czystego Nahso₃. Jednak w rzeczywistych projektach, ponieważ skuteczny składnik branżowego bisulfitu sodu (pod względem SO₂) stanowi jedynie od 64% do 67%, a czynniki takie jak niekompletna reakcja należy wziąć pod uwagę, należy zwiększyć dawkę do 3 mg/L chloru resztkowego.
Dane z chemicznego projektu zerowego zerowego wyładowania wykazały, że gdy resztkowe stężenie chloru było {0}}. Po dostosowaniu dawki do 2,4 mg/L resztkowy chlor został pomyślnie zmniejszony do limitu wykrywania.
Special attention should be paid: excessive addition of NaHSO₃ may cause side effects. For example, in water with an iron ion concentration of >0. 3mg/l, Nahso₃ reaguje z Fe³⁺, aby wygenerować wytrącanie siarczków, powodując częste zatkanie filtra bezpieczeństwa; Ponadto, gdy stężenie siarczanu produktu utleniania (So₄²⁻) przekracza 200 mg/L, zakłóci potencjał zeta powierzchni membrany RO, powodując spadek szybkości odsalania o 1%~ 2%.
Wpływ wartości pH na resztkową postać chloru i wydajności bakteriobójczej
Bakteriobójcze działanie resztkowego chloru jest ściśle związane z jego postacią istnienia. Hipochlorny kwas (hOCL), jako neutralna cząsteczka, może penetrować ścianę komórkową mikroorganizmów, z potencjałem redoks do 1,49 V, a jego zdolność bakteriobójcza wynosi 80 ~ 100 razy większe niż ujemnie naładowane jon podchlorynowy (OCL⁻). Stosunek tych dwóch jest bezpośrednio określony przez wartość pH zbiornika wodnego:
pH＜7.5: HOCl accounts for >80%, a wydajność bakteriobójcza jest obecnie najlepsza.
ph {0}}. 0: HOCL i OCL⁻ każde rachunki za 50%, a efekt bakteriobójczy jest znacznie osłabiony.
PH ＞ 8,5: OCL⁻ stanowi ＞ 90%, a ilość podchlorynu sodu należy zwiększyć o 2 ~ 3 razy, aby osiągnąć ten sam efekt sterylizacji.
Ta cecha wyjaśnia, dlaczego niektóre projekty wciąż często blokują ultrafiltrację, mimo że wykryto wysoki chlor resztkowy (taki jak 1,2 mg/l). Przypadek oczyszczalni ścieków do papieru pokazuje, że gdy pH wlotu wzrośnie z 6,8 do 8,2, odsetek hOCL w resztkowym chlorze spada z 85% do 45%, a częstotliwość czyszczenia błony ultrafiltracyjnej wzrasta od raz w miesiącu do raz w tygodniu. Po dostosowaniu pH do 7. 0 przez dodanie kwasu solnego, ilość podchlorynu sodu jest zmniejszona o 40%, a szybkość zanieczyszczenia błony powraca do normalnych poziomów.
Warto zauważyć, że kombinacja NaOH i NaClo jest wymagana na etapie czyszczenia chemicznego ultrafiltracyjnego. W tej chwili, chociaż środowisko alkaliczne (pH ＞ 10) powoduje, że OCL⁻ stanowi ponad 99%, jego silna właściwość utleniająca może skutecznie rozłożyć polimery pozakomórkowe (EPS) i białka w biofilmie.
Na przykład, stosując roztwór czyszczące zawierające 200 mg/L NaClo (pH =11), szybkość odzyskiwania strumienia membranowego może osiągnąć więcej niż 95%, podczas gdy proste czyszczenie kwasu może odzyskać tylko 60%~ 70%. Odzwierciedla to istotną różnicę między mechanizmami czyszczenia i sterylizacji: pierwszy koncentruje się na chemicznym rozkładaniu materii organicznej, podczas gdy druga opiera się na zdolności inaktywacji mikrobiologicznej aktywnego chloru.
Kluczowe monitorowanie parametrów i regulacja dynamiczna
Aby osiągnąć precyzyjną kontrolę, zaleca się korzystanie z internetowego sprzętu monitorowania do śledzenia następujących parametrów w czasie rzeczywistym:
Ultrafiltration Woda resztkowa chlor: wykryty za pomocą kolorymetrii DPD, aby upewnić się, że stężenie znajduje się w zakresie {{0}}. 5 ~ 1,0 mg/l.
ORP OSTMOSOSA ORP: Utrzymanie 200 mV może podwójnie zweryfikować efekt usuwania resztkowego chloru i adekwatności dodawania środka redukującego.
Wartość pH: Kontrola pH mniejsza lub równa 7,5 na etapie sterylizacji i zwiększ się do 10 ~ 12 na etapie czyszczenia.
