2023. február 23.
Válaszintézkedések mikrobiális szennyeződésre fordított ozmózis műtét során
Válaszintézkedések mikrobiális szennyeződésre fordított ozmózis műtét során
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 vízkezelésben a hőcserélők és homokszűrők mikrobiális szennyeződése megelőzhető, ha a víz maradék klórkoncentrációját 0,5-1,0 ppm felett tartjuk. A klór adagolásának mennyisége a befolyó szerves anyagtartalmától függ, mivel a szerves anyagok klórt fogyasztanak.
A felszíni vízkezelés általában klórfertőtlenítést igényel a fordított ozmózis előkezelő részben, hogy megakadályozza a mikrobiális szennyeződést. 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 klórtalanítani kell, hogy megakadályozzák a membrán oxidációját 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+ H2O → HClO + HCl (1)
NaClO + H2O → HClO + NaOH (2)
Ca(ClO)2+ 2H2O → 2HClO + Ca(OH)2(3)
A vízben lévő hipoklórsav lebontja a hidrogénionokat és a hipokloritionokat:
HClO←→ H++ ClO-(4)
A Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO és ClO– összegét szabad klórnak (FAC) vagy maradék maradék klórnak (FRC) nevezzük, és mg/LCl2-ben fejezzük ki.
A klór reakcióba lép a vízben lévő ammóniával, és kloraminokat 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 baktériumölő hatásfoka egyenesen 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 növekszik.
pH = 7,5 (25 ° C, TDS = 40 mg/L) esetén a maradék klórnak csak 50% -a létezik HClO-ként, de pH = 6,5 esetén 90% HClO.
A HClO aránya a hőmérséklet csökkenésével is növekszik. 5°C-on a HClO molekuláris frakciója 62% (pH=7,5, TDS=40mg/L). Magas sótartalmú vízben a HClO aránya nagyon kicsi (ha pH=7,5, 25°C, 40000mg/L TDS, 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 (monokloramin) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (diklór-amin) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (triklóramin) + H2O (8)
A fenti reakciók elsősorban a pH-tól és a klór/nitrogén tömegarányától függenek. A kloramin baktériumölő hatású is, 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, vasvas és mangán. A vízben lévő szerves anyagok oxidációs reakciója szintén klórt fogyaszt.
(3) A tengervíz klórozása
A brakkvíztől eltérően a tengervíz általában körülbelül 65 mg/l brómot tartalmaz. Ha a tengervizet kémiailag klórral kezelik, a bróm gyorsan reagál a hipoklórsavval, és hipobrómos savat termel
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
Ily módon, amikor a tengervizet klórral kezelik, a baktériumölő hatás elsősorban HBrO a HClO helyett, és a hipobrómsav hipobróm-ionokká bomlik.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
A HBrO bomlási foka alacsonyabb, mint a HClO-é. pH=8 esetén a HClO-nak csak 28%-a nem bomlik le, de a HBrO-nak 83%-a nem bomlik le.
Magas pH-jú tengervíz esetén a baktériumölő hatás még mindig jobb, mint a brakkvízé. A hipobrómsav- és hipopromitionok megzavarják a maradék klór meghatározását, amely a maradék klór mért értékében szerepel.
02 Ütéses sterilizáló kezelés
A sokkkezelés magában foglalja a biocid hozzáadását a fordított ozmózishoz vagy a nanoszűrő tápvízhez korlátozott ideig és a vízkezelő rendszer normál működése során.
Erre a kezelési célra gyakran használnak nátrium-biszulfitot. Általában 500-1000 ppm NaHSO3-at adunk hozzá körülbelül 30 percig.
A sokkkezelést rendszeres időközönként, például 24 óránként egyszer lehet elvégezni, vagy ha biológiai növekedés gyanúja merül fel. A sokkkezelés során keletkező termék víz a hozzáadott nátrium-biszulfit koncentráció 1-4%-át tartalmazza.
A termék vízfelhasználásától függően eldönthető, hogy a sokksterilizálás során a termék vizét újrahasznosítani vagy ki kell-e engedni. A nátrium-biszulfit hatékonyabb az aerob baktériumok ellen, mint az anaerob mikroorganizmusok. Következésképpen A sokksterilizálás alkalmazását előzetesen gondosan meg kell vizsgálni.
03 Időszakos fertőtlenítés
A gombaölő szerek folyamatos hozzáadása mellett a rendszer rendszeresen fertőtleníthető a biológiai szennyeződés ellenőrzése érdekében.
Ezt a kezelési módszert mérsékelt biológiai lerakódási kockázattal rendelkező rendszereken alkalmazzák, de a magas biológiai lerakódási kockázattal 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, öregített biofilmeket.
Az általános fertőtlenítési intervallum havonta egyszer, de a szigorú higiéniai követelményeket támasztó rendszerek (pl. gyógyszerészeti technológiai víz) és erősen szennyezett nyersvíz (pl. szennyvíz) naponta egyszer is előfordulhatnak. Természetesen a membrán élettartamát befolyásolja a felhasznált vegyszerek típusa és koncentrációja. Az intenzív fertőtlenítés után lerövidítheti a membrán élettartamát.
04 Ózon sterilizálás
Oxidálóbb, mint a klór, de gyorsan lebomlik, ezért a mikroorganizmusok elpusztításához bizonyos szinten kell tartani. Ugyanakkor figyelembe kell venni a használt berendezések ózonállóságát is, és általában rozsdamentes acélt kell használni.
A membránelemek védelme érdekében az ózont gondosan el kell távolítani, és az UV-sugárzás sikeresen elérheti ezt a célt.
05 UV-sugárzás
254 nm Az UV-fény bizonyítottan baktériumölő. Kis vízi növényekben használták. Nem igényel vegyi anyagok hozzáadását a vízhez. A berendezés karbantartási igénye alacsony. Csak a higanygőzlámpák időszakos tisztítása vagy cseréje szükséges.
Az UV-besugárzásos kezelés alkalmazása 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 rendszerének befolyójában, hatékonyan szabályozza a biológiai szennyezést. Ily módon a kolloid szennyeződés is csökkenthető.
A kénsav további előnye, hogy nem igényel sav hozzáadását a kalcium-karbonát szabályozásához a kénsav savas reakciója miatt hidrogénionok előállítására.
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 vízkezelésben a hőcserélők és homokszűrők mikrobiális szennyeződése megelőzhető, ha a víz maradék klórkoncentrációját 0,5-1,0 ppm felett tartjuk. A klór adagolásának mennyisége a befolyó szerves anyagtartalmától függ, mivel a szerves anyagok klórt fogyasztanak.
A felszíni vízkezelés általában klórfertőtlenítést igényel a fordított ozmózis előkezelő részben, hogy megakadályozza a mikrobiális szennyeződést. 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 klórtalanítani kell, hogy megakadályozzák a membrán oxidációját 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 lebontja a hidrogénionokat és a hipokloritionokat:
HClO←→ H++ ClO-(4)
A Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO és ClO– összegét szabad klórnak (FAC) vagy maradék maradék klórnak (FRC) nevezzük, és mg/LCl2-ben fejezzük ki.
A klór reakcióba lép a vízben lévő ammóniával, és kloraminokat 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 baktériumölő hatásfoka egyenesen 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 növekszik.
pH = 7,5 (25 ° C, TDS = 40 mg/L) esetén a maradék klórnak csak 50% -a létezik HClO-ként, de pH = 6,5 esetén 90% HClO.
A HClO aránya a hőmérséklet csökkenésével is növekszik. 5°C-on a HClO molekuláris frakciója 62% (pH=7,5, TDS=40mg/L). Magas sótartalmú vízben a HClO aránya nagyon kicsi (ha pH=7,5, 25°C, 40000mg/L TDS, 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 (monokloramin) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (diklór-amin) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (triklóramin) + H2O (8)
A fenti reakciók elsősorban a pH-tól és a klór/nitrogén tömegarányától függenek. A kloramin baktériumölő hatású is, 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, vasvas és mangán. A vízben lévő szerves anyagok oxidációs reakciója szintén klórt fogyaszt.
(3) A tengervíz klórozása
A brakkvíztől eltérően a tengervíz általában körülbelül 65 mg/l brómot tartalmaz. Ha a tengervizet kémiailag klórral kezelik, a bróm gyorsan reagál a hipoklórsavval, és hipobrómos savat termel
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
Ily módon, amikor a tengervizet klórral kezelik, a baktériumölő hatás elsősorban HBrO a HClO helyett, és a hipobrómsav hipobróm-ionokká bomlik.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
A HBrO bomlási foka alacsonyabb, mint a HClO-é. pH=8 esetén a HClO-nak csak 28%-a nem bomlik le, de a HBrO-nak 83%-a nem bomlik le.
Magas pH-jú tengervíz esetén a baktériumölő hatás még mindig jobb, mint a brakkvízé. A hipobrómsav- és hipopromitionok megzavarják a maradék klór meghatározását, amely a maradék klór mért értékében szerepel.
02 Ütéses sterilizáló kezelés
A sokkkezelés magában foglalja a biocid hozzáadását a fordított ozmózishoz vagy a nanoszűrő tápvízhez korlátozott ideig és a vízkezelő rendszer normál működése során.
Erre a kezelési célra gyakran használnak nátrium-biszulfitot. Általában 500-1000 ppm NaHSO3-at adunk hozzá körülbelül 30 percig.
A sokkkezelést rendszeres időközönként, például 24 óránként egyszer lehet elvégezni, vagy ha biológiai növekedés gyanúja merül fel. A sokkkezelés során keletkező termék víz a hozzáadott nátrium-biszulfit koncentráció 1-4%-át tartalmazza.
A termék vízfelhasználásától függően eldönthető, hogy a sokksterilizálás során a termék vizét újrahasznosítani vagy ki kell-e engedni. A nátrium-biszulfit hatékonyabb az aerob baktériumok ellen, mint az anaerob mikroorganizmusok. Következésképpen A sokksterilizálás alkalmazását előzetesen gondosan meg kell vizsgálni.
03 Időszakos fertőtlenítés
A gombaölő szerek folyamatos hozzáadása mellett a rendszer rendszeresen fertőtleníthető a biológiai szennyeződés ellenőrzése érdekében.
Ezt a kezelési módszert mérsékelt biológiai lerakódási kockázattal rendelkező rendszereken alkalmazzák, de a magas biológiai lerakódási kockázattal 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, öregített biofilmeket.
Az általános fertőtlenítési intervallum havonta egyszer, de a szigorú higiéniai követelményeket támasztó rendszerek (pl. gyógyszerészeti technológiai víz) és erősen szennyezett nyersvíz (pl. szennyvíz) naponta egyszer is előfordulhatnak. Természetesen a membrán élettartamát befolyásolja a felhasznált vegyszerek típusa és koncentrációja. Az intenzív fertőtlenítés után lerövidítheti a membrán élettartamát.
04 Ózon sterilizálás
Oxidálóbb, mint a klór, de gyorsan lebomlik, ezért a mikroorganizmusok elpusztításához bizonyos szinten kell tartani. Ugyanakkor figyelembe kell venni a használt berendezések ózonállóságát is, és általában rozsdamentes acélt kell használni.
A membránelemek védelme érdekében az ózont gondosan el kell távolítani, és az UV-sugárzás sikeresen elérheti ezt a célt.
05 UV-sugárzás
254 nm Az UV-fény bizonyítottan baktériumölő. Kis vízi növényekben használták. Nem igényel vegyi anyagok hozzáadását a vízhez. A berendezés karbantartási igénye alacsony. Csak a higanygőzlámpák időszakos tisztítása vagy cseréje szükséges.
Az UV-besugárzásos kezelés alkalmazása 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 rendszerének befolyójában, hatékonyan szabályozza a biológiai szennyezést. Ily módon a kolloid szennyeződés is csökkenthető.
A kénsav további előnye, hogy nem igényel sav hozzáadását a kalcium-karbonát szabályozásához a kénsav savas reakciója miatt hidrogénionok előállítására.
HSO3- → H+ + SO42-