2023. február 23.
Válaszintézkedések fordított ozmózis esetén mikrobiális szennyeződés esetén
Válaszintézkedések fordított ozmózis esetén mikrobiális szennyeződés esetén
01 Klór sterilizálás
A klór hatékonysága a klór koncentrációjától, az érintkezési időtől és a víz pH-jától függ.
Gyakran használják ivóvíz sterilizálására, és az általános maradék klórkoncentráció 0,5 ppm.
Az ipari vízkezelés során a hőcserélők és homokszűrők mikrobiális szennyeződése megelőzhető a maradék klórkoncentráció vízben 0,5-1,0 ppm felett tartásával. A klóradagolás mennyisége a befolyó szerves anyag tartalmától függ, mivel a szerves anyag klórt fogyaszt.
A felszíni vizek kezelése általában klóros fertőtlenítést igényel a fordított ozmózis előkezelő részben a mikrobiális szennyeződés megelőzése érdekében. A módszer az, hogy klórt adunk a vízbevitelhez, és fenntartjuk a reakcióidőt 20-30 perc, hogy 0,5-1,0 ppm maradék klór maradjon a teljes előkezelő csővezeték koncentrációjában.
A membránelembe való belépés előtt azonban alaposan deklórozni kell, hogy megakadályozzuk a membrán oxidálódását és klór általi károsodását.
(1) Klórozási reakció
Az általánosan használt klórtartalmú fertőtlenítőszerek a következők klórgáz, nátrium-hipoklorit vagy kalcium-hipoklorit. Vízben gyorsan hidrolizálódnak hipoklórsavvá.Cl2+ Óra2Ø → HClO + HCl (1)
NaClO + H2Õ → HClO + NaOH (2)
Ca(ClO)2+ 2 óra2O → 2HClO + Ca(OH)2(3)
A vízben lévő hipoklórsav hidrogénionokat és hipokloritionokat bont:
HClO←→ H++ ClO-(4)
A Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO és ClO- összegét szabad klórnak (FAC) vagy maradék klórnak (FRC) nevezzük, és mg/LCl2-ben fejezzük ki.
A klór reakcióba lép a vízben lévő ammóniával, és klóraminokat képez, amelyeket kombinált klórnak (CAC) vagy kombinált maradék klórnak (CRC) neveznek, valamint a maradék klór és A kombinált klórt teljes maradék klórnak nevezik (TRC)
TRC = FAC+CAC = FRC+CRC (5)
A maradék klór baktericid hatékonysága közvetlenül arányos a nem bomlott HClO koncentrációjával. A hipoklórsav baktericid hatása 100-szor nagyobb, mint a hipoklorité, és a nem disszociált hipoklórsav aránya a pH-érték csökkenésével nő.
pH=7,5 (25°C, TDS=40mg/L) hőmérsékleten a maradék klórnak csak 50%-a van HClO-ként, de pH=6,5-nél 90% HClO.
A HClO aránya is növekszik a hőmérséklet csökkenésével. 5°C-on a HClO molekuláris frakciója 62% (pH=7,5, TDS=40mg/L). Magas sótartalmú vízben a HClO aránya nagyon kicsi (pH = 7,5, 25 ° C, 40000 mg / l TDS esetén az arány körülbelül 30%).
(2) A klór adagolási mennyisége
A hozzáadott klór egy része reakcióba lép a vízben lévő ammónia-nitrogénnel, és kombinált klórt képez a következő reakciólépések szerint:
HClO + NH3 ←→NH2Cl (monoklóramin) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (diklóramin) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (triklóramin) + H2O (8)
A fenti reakciók elsősorban a klór/nitrogén pH-értékétől és tömegarányától függenek. A klór-aminnak baktericid hatása is van, de alacsonyabb, mint a klóré.
A klórgáz másik része inaktív klórrá alakul. Az ehhez a részhez szükséges klór mennyisége olyan redukálószerektől függ, mint a nitrit, klorid, szulfid, vas-vas és mangán. A szerves anyag oxidációs reakciója vízben is klórt fogyaszt.
(3) A tengervíz klórozása
A brakkvíztől eltérően a tengervíz általában körülbelül 65 mg/l brómot tartalmaz. Amikor a tengervizet klórral kémiailag kezelik, a bróm gyorsan reagál hipoklórsavval, és hipobrómsavat képez
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
Ily módon, amikor a tengervizet klórral kezelik, a baktericid hatás elsősorban HBrO a HClO helyett, és a hipobrómsav hipobromitionokra bomlik.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
A HBrO bomlási foka alacsonyabb, mint a HCloé. pH=8 esetén a HClO-nak csak 28%-a nem bomlik le, de a HBrO 83%-a nem bomlik.
Magas pH-értékű tengervíz esetén a baktericid hatás még mindig jobb, mint a sós vízben. A hipobrómsav és a hipobromitionok zavarják a maradék klór meghatározását, amely a maradék klór mért értékében szerepel.
02 Ütéssterilizáló kezelés
A sokkkezelés magában foglalja a biocid hozzáadását a fordított ozmózis vagy nanoszűréses tápvízhez korlátozott ideig és a vízkezelő rendszer normál működése során.
A nátrium-biszulfitot gyakran használják erre a célra. Általában 500-1000 ppm NaHSO3-at adnak hozzá körülbelül 30 percig.
A sokkkezelést rendszeresen, rendszeres időközönként, például 24 óránként egyszer, vagy biológiai növekedés gyanúja esetén lehet elvégezni. A sokkkezelés során keletkező termékvíz a hozzáadott nátrium-biszulfit koncentráció 1-4% -át tartalmazza.
A termék vízének felhasználásától függően eldönthető, hogy a sokk sterilizálás során a termék vizet újra kell-e hasznosítani vagy ki kell-e üríteni. A nátrium-biszulfit hatékonyabb az aerob baktériumok ellen, mint az anaerob mikroorganizmusok. Következésképpen A sokk sterilizálás alkalmazását előzetesen gondosan értékelni kell.
03 Időszakos fertőtlenítés
Amellett, hogy folyamatosan fungicideket adnak a nyersvízhez, a rendszer rendszeresen fertőtleníthető a biológiai szennyeződés ellenőrzése érdekében.
Ezt a kezelési módszert mérsékelt biolerakódási veszéllyel rendelkező rendszereken alkalmazzák, de a magas biolerakódási veszéllyel rendelkező rendszerekben a fertőtlenítés csak a folyamatos biocid kezelés kiegészítése.
A megelőző fertőtlenítés hatékonyabb, mint a korrekciós fertőtlenítés, mivel az izolált baktériumokat könnyebb elpusztítani és eltávolítani, mint a vastag, öreg biofilmeket.
Az általános fertőtlenítési intervallum havonta egyszer, de a szigorú higiéniai követelményekkel rendelkező rendszerek (például gyógyszeripari technológiai víz) és az erősen szennyezett nyersvíz (például szennyvíz) naponta egyszer is előfordulhatnak. Természetesen a membrán élettartamát befolyásolja az alkalmazott vegyi anyagok típusa és koncentrációja. Utána Az intenzív fertőtlenítés lerövidítheti a membrán élettartamát.
04 Ózonsterilizálás
Oxidálóbb, mint a klór, de gyorsan bomlik, ezért bizonyos szinten kell tartani a mikroorganizmusok elpusztításához. Ugyanakkor figyelembe kell venni az alkalmazott berendezések ózonállóságát is, és általában rozsdamentes acélt kell használni.
A membránelemek védelme érdekében az ózont óvatosan el kell távolítani, és az UV besugárzás sikeresen elérheti ezt a célt.
05 UV besugárzás
254nm Az UV-fény bizonyítottan baktericid. Kis vízi üzemekben használták. Nem igényel vegyi anyagokat a vízhez. A berendezés karbantartási követelményei alacsonyak. Csak a higanygőzlámpák időszakos tisztítása vagy cseréje szükséges.
Az UV-besugárzás kezelése azonban nagyon korlátozott, és Csak tisztább vízforrásokhoz alkalmas, mert a kolloidok és a szerves anyagok befolyásolják az optikai sugárzás behatolását.
06 Nátrium-biszulfit
Amikor koncentrációja eléri az 50 mg/l-t a tengervíz sótalanító rendszerében, hatékonyan szabályozza a biológiai szennyezést. Ily módon a kolloid szennyeződés is csökkenthető.
A kénsav további előnye, hogy nem igényel savat a kalcium-karbonát szabályozásához, mivel a kénsav savas reakciója hidrogénionokat hoz létre.
HSO3- → H+ + SO42-
01 Klór sterilizálás
A klór hatékonysága a klór koncentrációjától, az érintkezési időtől és a víz pH-jától függ.
Gyakran használják ivóvíz sterilizálására, és az általános maradék klórkoncentráció 0,5 ppm.
Az ipari vízkezelés során a hőcserélők és homokszűrők mikrobiális szennyeződése megelőzhető a maradék klórkoncentráció vízben 0,5-1,0 ppm felett tartásával. A klóradagolás mennyisége a befolyó szerves anyag tartalmától függ, mivel a szerves anyag klórt fogyaszt.
A felszíni vizek kezelése általában klóros fertőtlenítést igényel a fordított ozmózis előkezelő részben a mikrobiális szennyeződés megelőzése érdekében. A módszer az, hogy klórt adunk a vízbevitelhez, és fenntartjuk a reakcióidőt 20-30 perc, hogy 0,5-1,0 ppm maradék klór maradjon a teljes előkezelő csővezeték koncentrációjában.
A membránelembe való belépés előtt azonban alaposan deklórozni kell, hogy megakadályozzuk a membrán oxidálódását és klór általi károsodását.
(1) Klórozási reakció
Az általánosan használt klórtartalmú fertőtlenítőszerek a következők klórgáz, nátrium-hipoklorit vagy kalcium-hipoklorit. Vízben gyorsan hidrolizálódnak hipoklórsavvá.
A vízben lévő hipoklórsav hidrogénionokat és hipokloritionokat bont:
HClO←→ H++ ClO-(4)
A Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO és ClO- összegét szabad klórnak (FAC) vagy maradék klórnak (FRC) nevezzük, és mg/LCl2-ben fejezzük ki.
A klór reakcióba lép a vízben lévő ammóniával, és klóraminokat képez, amelyeket kombinált klórnak (CAC) vagy kombinált maradék klórnak (CRC) neveznek, valamint a maradék klór és A kombinált klórt teljes maradék klórnak nevezik (TRC)
TRC = FAC+CAC = FRC+CRC (5)
A maradék klór baktericid hatékonysága közvetlenül arányos a nem bomlott HClO koncentrációjával. A hipoklórsav baktericid hatása 100-szor nagyobb, mint a hipoklorité, és a nem disszociált hipoklórsav aránya a pH-érték csökkenésével nő.
pH=7,5 (25°C, TDS=40mg/L) hőmérsékleten a maradék klórnak csak 50%-a van HClO-ként, de pH=6,5-nél 90% HClO.
A HClO aránya is növekszik a hőmérséklet csökkenésével. 5°C-on a HClO molekuláris frakciója 62% (pH=7,5, TDS=40mg/L). Magas sótartalmú vízben a HClO aránya nagyon kicsi (pH = 7,5, 25 ° C, 40000 mg / l TDS esetén az arány körülbelül 30%).
(2) A klór adagolási mennyisége
A hozzáadott klór egy része reakcióba lép a vízben lévő ammónia-nitrogénnel, és kombinált klórt képez a következő reakciólépések szerint:
HClO + NH3 ←→NH2Cl (monoklóramin) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (diklóramin) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (triklóramin) + H2O (8)
A fenti reakciók elsősorban a klór/nitrogén pH-értékétől és tömegarányától függenek. A klór-aminnak baktericid hatása is van, de alacsonyabb, mint a klóré.
A klórgáz másik része inaktív klórrá alakul. Az ehhez a részhez szükséges klór mennyisége olyan redukálószerektől függ, mint a nitrit, klorid, szulfid, vas-vas és mangán. A szerves anyag oxidációs reakciója vízben is klórt fogyaszt.
(3) A tengervíz klórozása
A brakkvíztől eltérően a tengervíz általában körülbelül 65 mg/l brómot tartalmaz. Amikor a tengervizet klórral kémiailag kezelik, a bróm gyorsan reagál hipoklórsavval, és hipobrómsavat képez
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
Ily módon, amikor a tengervizet klórral kezelik, a baktericid hatás elsősorban HBrO a HClO helyett, és a hipobrómsav hipobromitionokra bomlik.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
A HBrO bomlási foka alacsonyabb, mint a HCloé. pH=8 esetén a HClO-nak csak 28%-a nem bomlik le, de a HBrO 83%-a nem bomlik.
Magas pH-értékű tengervíz esetén a baktericid hatás még mindig jobb, mint a sós vízben. A hipobrómsav és a hipobromitionok zavarják a maradék klór meghatározását, amely a maradék klór mért értékében szerepel.
02 Ütéssterilizáló kezelés
A sokkkezelés magában foglalja a biocid hozzáadását a fordított ozmózis vagy nanoszűréses tápvízhez korlátozott ideig és a vízkezelő rendszer normál működése során.
A nátrium-biszulfitot gyakran használják erre a célra. Általában 500-1000 ppm NaHSO3-at adnak hozzá körülbelül 30 percig.
A sokkkezelést rendszeresen, rendszeres időközönként, például 24 óránként egyszer, vagy biológiai növekedés gyanúja esetén lehet elvégezni. A sokkkezelés során keletkező termékvíz a hozzáadott nátrium-biszulfit koncentráció 1-4% -át tartalmazza.
A termék vízének felhasználásától függően eldönthető, hogy a sokk sterilizálás során a termék vizet újra kell-e hasznosítani vagy ki kell-e üríteni. A nátrium-biszulfit hatékonyabb az aerob baktériumok ellen, mint az anaerob mikroorganizmusok. Következésképpen A sokk sterilizálás alkalmazását előzetesen gondosan értékelni kell.
03 Időszakos fertőtlenítés
Amellett, hogy folyamatosan fungicideket adnak a nyersvízhez, a rendszer rendszeresen fertőtleníthető a biológiai szennyeződés ellenőrzése érdekében.
Ezt a kezelési módszert mérsékelt biolerakódási veszéllyel rendelkező rendszereken alkalmazzák, de a magas biolerakódási veszéllyel rendelkező rendszerekben a fertőtlenítés csak a folyamatos biocid kezelés kiegészítése.
A megelőző fertőtlenítés hatékonyabb, mint a korrekciós fertőtlenítés, mivel az izolált baktériumokat könnyebb elpusztítani és eltávolítani, mint a vastag, öreg biofilmeket.
Az általános fertőtlenítési intervallum havonta egyszer, de a szigorú higiéniai követelményekkel rendelkező rendszerek (például gyógyszeripari technológiai víz) és az erősen szennyezett nyersvíz (például szennyvíz) naponta egyszer is előfordulhatnak. Természetesen a membrán élettartamát befolyásolja az alkalmazott vegyi anyagok típusa és koncentrációja. Utána Az intenzív fertőtlenítés lerövidítheti a membrán élettartamát.
04 Ózonsterilizálás
Oxidálóbb, mint a klór, de gyorsan bomlik, ezért bizonyos szinten kell tartani a mikroorganizmusok elpusztításához. Ugyanakkor figyelembe kell venni az alkalmazott berendezések ózonállóságát is, és általában rozsdamentes acélt kell használni.
A membránelemek védelme érdekében az ózont óvatosan el kell távolítani, és az UV besugárzás sikeresen elérheti ezt a célt.
05 UV besugárzás
254nm Az UV-fény bizonyítottan baktericid. Kis vízi üzemekben használták. Nem igényel vegyi anyagokat a vízhez. A berendezés karbantartási követelményei alacsonyak. Csak a higanygőzlámpák időszakos tisztítása vagy cseréje szükséges.
Az UV-besugárzás kezelése azonban nagyon korlátozott, és Csak tisztább vízforrásokhoz alkalmas, mert a kolloidok és a szerves anyagok befolyásolják az optikai sugárzás behatolását.
06 Nátrium-biszulfit
Amikor koncentrációja eléri az 50 mg/l-t a tengervíz sótalanító rendszerében, hatékonyan szabályozza a biológiai szennyezést. Ily módon a kolloid szennyeződés is csökkenthető.
A kénsav további előnye, hogy nem igényel savat a kalcium-karbonát szabályozásához, mivel a kénsav savas reakciója hidrogénionokat hoz létre.
HSO3- → H+ + SO42-