1.反渗透系统微生物污染的起因。在纯水生产过程中,微生物污染的主要来源是进料水,含有大量微生物的地表水较地下水必然易产生微生物污染问题,大量的资料和实际调查证明了这一点。预处理的不完善是微生物污染的主要根源。
水中微生物包括细菌、真菌、藻类及其孢子和病毒,细菌一般为1~3um,病毒大小约0.2~0.01um,藻类和真菌比细菌大许多,数量上细菌占主要。微生物可视为胶体,带负电,天然水中多与其他杂质共存。常规的预处理,包括氯化消毒,可以去90%以上的微生物,但并不能杀死其芽孢和孢子。
在消毒剂耗尽的情况下,采用精密过滤、保安过滤等手段不能保证出水中没有微生物。在地表水处理中,为了去除悬浮物和胶体物质,而投加某些铁盐、铝盐或磷酸盐类的絮凝剂和pH值调节剂,这都是微生物膜生长的营养源,某些廉价低质的反渗透阻垢剂也可能引起生物污染,一些药剂很可能就是微生物的污染源。
在反渗透之前的预处理系统中,如离子交换、粒状活性炭过滤器、脱气塔、储水箱以及输送水的管道,都为微生物薄膜生长提供了表面积及其繁殖的场所,有微生物附着在上面,并且不断繁殖出新的微生物,再通过水泵和管道进入 RO-EDI系统中。许多实例证明,预处理系统被微生物污染后,很少能得到彻底且有效的清洗,即使反渗透膜刚清洗过,又会被来自预处理系统中的污染源而再次污染,这种污染往往迅速、频繁。因此,做好预处理,严格控制进水中的微生物量是控制高纯水系统微生物污染的首要任务和目标。
水处理设备厂家认为,微生物污染与以下因素有关:
① 给水中细菌种类和数量,以及营养物质(有机物)和含量;
② 膜表面和隔网几何形状以及膜的化学成分、结构,影响膜表面微生物的吸附和促进膜表面生物膜的形成;
③ 反渗透系统的运行参数,如水通量、回收率、温度、pH值、水压力、浓度,以及EDl的电压、电流密度、流量分配等;
④ 预处理方式和处理效果。
(2) 微生物污染的形成过程。在许多情况下微生物污染是一个隐蔽的问题,微生物细胞几乎能在水环境中任何适宜的载体附着,并且生长繁殖。生物膜主要由微生物和它们所产生的胞外多聚物所组成,通常生物膜具有孔网结构,有很强的吸附能力,附着和镶嵌在载面。 陕西隆高水处理设备厂家认为,生物膜是通过以下物理、化学和生物的综合作用积累形成的:
① 有机分子从水中向反渗透膜表面传输,其中有些被吸附或黏附在反渗透膜表面,形成了一层薄薄的有机分子层;
② 水中已存在的微生物细胞被水力传输到反渗透膜表面,其中一些细胞被上述反渗透膜表面的薄层吸附,一些在水力剪切或其他物理、化学生物的作用解吸下来,但总有部分被较牢固地吸附在膜表面;
③ 留在膜表面的细菌摄取水中的营养物质,不断繁殖增多,在细菌生长繁殖过程中排出一些新陈代谢产物,包括胞外多聚物,将细菌等微生物、有机物以及其他污染物黏合在一起,不断积累形成生物膜层;
④ 形成的生物膜层,在吸附水中物质的同时也向水中释放出新的游离细胞。