23 helmikuuta 2023
Mikrobikontaminaation torjuntatoimenpiteet käänteisosmoositoiminnassa
Mikrobikontaminaation torjuntatoimenpiteet käänteisosmoositoiminnassa
01 Kloorin sterilointi
Kloorin tehokkuus riippuu kloorin pitoisuudesta, kosketusajasta ja veden pH: sta.
Sitä käytetään usein juomaveden sterilointiin, ja yleinen jäännösklooripitoisuus on 0,5 ppm.
Teollisessa vedenkäsittelyssä lämmönvaihtimien ja hiekkasuodattimien mikrobikontaminaatio voidaan estää pitämällä veden jäännösklooripitoisuus yli 0,5–1,0 ppm. Kloorin annostelun määrä riippuu orgaanisen aineen pitoisuudesta tulossa, koska orgaaninen aine kuluttaa klooria.
Pintaveden käsittely vaatii yleensä kloorin desinfiointia käänteisosmoosin esikäsittelyosassa mikrobikontaminaation estämiseksi. Menetelmä on lisätä klooria vedenottoon ja pitää reaktioaika 20–30 minuuttia, jotta kloorijäännös pysyy 0,5–1,0 ppm:n koko esikäsittelyputkiston pitoisuudessa.
Se on kuitenkin dekloorattava perusteellisesti ennen kalvoelementtiin pääsyä, jotta kalvo ei hapetu ja vaurioidu kloorilla.
(1) Kloorausreaktio
Yleisesti käytettyjä klooria sisältäviä desinfiointiaineita ovat kloorikaasu, natriumhypokloriitti tai kalsiumhypokloriitti. Vedessä ne hydrolysoituvat nopeasti hypokloorihapoksi.Cl2+ H2O → HClO + HCl (1)
NaClO + H2O → HClO + NaOH (2)
Ca(ClO)2+ 2H2O → 2HClO + Ca(VAI NIIN)2(3)
Hypokloorihappo vedessä hajottaa vetyioneja ja hypokloriitti-ioneja:
HClO←→ H++ ClO-(4)
Cl2:n, NaClO:n, Ca(ClO)2:n, HClO:n ja ClO:n summaa kutsutaan vapaaksi klooriksi (FAC) tai jäännösklooriksi (FRC), ja se ilmaistaan mg/LCl2:na.
Kloori reagoi vedessä olevan ammoniakin kanssa muodostaen klooriamiineja, joita kutsutaan yhdistetyksi klooriksi (CAC) tai yhdistetyksi jäännösklooriksi (CRC), ja jäännöskloorin ja Yhdistettyä klooria kutsutaan kokonaisjäännösklooriksi (TRC)
TRC = FAC+CAC = FRC+CRC (5)
Jäännöskloorin bakterisidinen tehokkuus on suoraan verrannollinen hajoamattoman HClO: n pitoisuuteen. Hypokloorihapon bakterisidinen vaikutus on 100 kertaa suurempi kuin hypokloriittin, ja dissosioitumattoman hypokloorihapon osuus kasvaa pH-arvon laskun myötä.
Kun pH = 7,5 (25 ° C, TDS = 40 mg / l), vain 50% jäännöskloorista on HClO: ta, mutta pH: ssa = 6,5 90% on HClO: ta.
HClO: n osuus kasvaa myös lämpötilan laskun myötä. 5 °C:ssa HClO:n molekyylifraktio on 62 % (pH = 7,5, TDS = 40 mg/l). Korkean suolapitoisuuden vedessä HClO:n osuus on hyvin pieni (kun pH = 7,5, 25 °C, 40000 mg/l TDS, suhde on noin 30 %).
(2) Kloorin annostelumäärä
Osa lisätystä kloorista reagoi vedessä olevan ammoniakkitypen kanssa muodostaen yhdistettyä klooria seuraavien reaktiovaiheiden mukaisesti:
HClO + NH3 ←→NH2Cl (monoklooriamiini) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (diklooriamiini) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (triklooriamiini) + H2O (8)
Edellä mainitut reaktiot riippuvat pääasiassa pH:sta ja kloorin ja typen massasuhteesta. Kloramiinilla on myös bakterisidinen vaikutus, mutta se on pienempi kuin kloorin.
Toinen osa kloorikaasusta muunnetaan inaktiiviseksi klooriksi. Tähän osaan tarvittavan kloorin määrä riippuu pelkistävistä aineista, kuten nitriitistä, kloridista, sulfidista, rautaraudasta ja mangaanista. Orgaanisen aineen hapetusreaktio vedessä kuluttaa myös klooria.
(3) Meriveden klooraus
Toisin kuin murtovedessä, merivesi sisältää yleensä bromia noin 65 mg/l. Kun merivettä käsitellään kemiallisesti kloorilla, bromi reagoi nopeasti hypokloorihapon kanssa hypobromihapon tuottamiseksi
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
Tällä tavoin, kun merivettä käsitellään kloorilla, bakterisidinen vaikutus on pääasiassa HBrO HClO: n sijasta, ja hypobromihappo hajoaa hypobromiitti-ioneiksi.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
HBrO: n hajoamisaste on alhaisempi kuin HClO: n. Kun pH = 8, vain 28% HClO: sta ei hajoa, mutta 83% HBrO: sta ei hajoa.
Merivedessä, jossa on korkea pH, bakterisidinen vaikutus on edelleen parempi kuin murtovedessä. Hypobromihappo- ja hypobromiitti-ionit häiritsevät jäännöskloorin määrittämistä, joka sisältyy jäännöskloorin mitattuun arvoon.
02 Iskusterilointihoito
Sokkihoitoon kuuluu biosidin lisääminen käänteisosmoosin tai nanosuodatuksen syöttöveteen rajoitetuksi ajaksi ja vedenkäsittelyjärjestelmän normaalin toiminnan ajaksi.
Natriumbisulfiittia käytetään usein tähän hoitotarkoitukseen. Yleensä 500-1000ppm NaHSO3: ta lisätään noin 30 minuutin ajan.
Sokkihoito voidaan suorittaa säännöllisesti säännöllisin väliajoin, esimerkiksi kerran 24 tunnissa tai kun epäillään biologista kasvua. Tämän sokkikäsittelyn aikana tuotettu tuotevesi sisältää 1-4% lisätystä natriumbisulfiittipitoisuudesta.
Tuoteveden käytöstä riippuen voidaan päättää, onko tuotevesi sokkisteriloinnin aikana kierrätettävä vai poistettava. Natriumbisulfiitti on tehokkaampi aerobisia bakteereja vastaan kuin anaerobiset mikro-organismit. Siksi Sokkisteriloinnin käyttö on arvioitava huolellisesti etukäteen.
03 Säännöllinen desinfiointi
Sen lisäksi, että järjestelmä lisää jatkuvasti sienitautien torjunta-aineita raakaveteen, se voidaan myös puhdistaa säännöllisesti biologisen saastumisen hallitsemiseksi.
Tätä käsittelymenetelmää käytetään järjestelmissä, joissa on kohtalainen biolikaantumisvaara, mutta järjestelmissä, joissa on suuri biolikaantumisvaara, desinfiointi on vain jatkuvan biosidikäsittelyn lisä.
Ennaltaehkäisevä desinfiointi on korjaavaa desinfiointia tehokkaampaa, koska eristetyt bakteerit on helpompi tappaa ja poistaa kuin paksut, vanhentuneet biofilmit.
Yleinen desinfiointiväli on kerran kuukaudessa, mutta järjestelmät, joissa on tiukat hygieniavaatimukset (kuten farmaseuttinen prosessivesi) ja erittäin saastunut raakavesi (kuten jätevesi), voivat olla kerran päivässä. Kalvon käyttöikään vaikuttaa tietenkin käytettyjen kemikaalien tyyppi ja pitoisuus. Jälkeen Voimakas desinfiointi voi lyhentää kalvon käyttöikää.
04 Otsonin sterilointi
Se on hapettavampi kuin kloori, mutta se hajoaa nopeasti, joten se on säilytettävä tietyllä tasolla mikro-organismien tappamiseksi. Samalla on otettava huomioon käytettävien laitteiden otsoninkestävyys ja yleensä käytettävä ruostumatonta terästä.
Membraanielementtien suojaamiseksi otsoni on poistettava huolellisesti, ja UV-säteilytys voi saavuttaa tämän tavoitteen onnistuneesti.
05 UV-säteilytys
254 nm UV-valo on osoittautunut bakterisidiseksi. Sitä on käytetty pienissä vesilaitoksissa. Se ei vaadi kemikaalien lisäämistä veteen. Laitteiden huoltovaatimukset ovat alhaiset. Vain elohopeahöyrylamput on puhdistettava tai vaihdettava säännöllisesti.
UV-säteilytyskäsittely on kuitenkin hyvin vähäistä ja Soveltuu vain puhtaammille vesilähteille, koska kolloidit ja orgaaniset aineet vaikuttavat optisen säteilyn tunkeutumiseen.
06 Natriumbisulfiitti
Kun sen pitoisuus saavuttaa 50 mg / l meriveden suolanpoistojärjestelmän virtauksessa, se on tehokas biologisen pilaantumisen hallinnassa. Tällä tavoin voidaan myös vähentää kolloidikontaminaatiota.
Rikkihapon lisäetuna on, että se ei vaadi hapon lisäämistä kalsiumkarbonaatin hallitsemiseksi rikkihapon happaman reaktion vuoksi vetyionien tuottamiseksi.
HSO3- → H+ + SO42-
01 Kloorin sterilointi
Kloorin tehokkuus riippuu kloorin pitoisuudesta, kosketusajasta ja veden pH: sta.
Sitä käytetään usein juomaveden sterilointiin, ja yleinen jäännösklooripitoisuus on 0,5 ppm.
Teollisessa vedenkäsittelyssä lämmönvaihtimien ja hiekkasuodattimien mikrobikontaminaatio voidaan estää pitämällä veden jäännösklooripitoisuus yli 0,5–1,0 ppm. Kloorin annostelun määrä riippuu orgaanisen aineen pitoisuudesta tulossa, koska orgaaninen aine kuluttaa klooria.
Pintaveden käsittely vaatii yleensä kloorin desinfiointia käänteisosmoosin esikäsittelyosassa mikrobikontaminaation estämiseksi. Menetelmä on lisätä klooria vedenottoon ja pitää reaktioaika 20–30 minuuttia, jotta kloorijäännös pysyy 0,5–1,0 ppm:n koko esikäsittelyputkiston pitoisuudessa.
Se on kuitenkin dekloorattava perusteellisesti ennen kalvoelementtiin pääsyä, jotta kalvo ei hapetu ja vaurioidu kloorilla.
(1) Kloorausreaktio
Yleisesti käytettyjä klooria sisältäviä desinfiointiaineita ovat kloorikaasu, natriumhypokloriitti tai kalsiumhypokloriitti. Vedessä ne hydrolysoituvat nopeasti hypokloorihapoksi.
Hypokloorihappo vedessä hajottaa vetyioneja ja hypokloriitti-ioneja:
HClO←→ H++ ClO-(4)
Cl2:n, NaClO:n, Ca(ClO)2:n, HClO:n ja ClO:n summaa kutsutaan vapaaksi klooriksi (FAC) tai jäännösklooriksi (FRC), ja se ilmaistaan mg/LCl2:na.
Kloori reagoi vedessä olevan ammoniakin kanssa muodostaen klooriamiineja, joita kutsutaan yhdistetyksi klooriksi (CAC) tai yhdistetyksi jäännösklooriksi (CRC), ja jäännöskloorin ja Yhdistettyä klooria kutsutaan kokonaisjäännösklooriksi (TRC)
TRC = FAC+CAC = FRC+CRC (5)
Jäännöskloorin bakterisidinen tehokkuus on suoraan verrannollinen hajoamattoman HClO: n pitoisuuteen. Hypokloorihapon bakterisidinen vaikutus on 100 kertaa suurempi kuin hypokloriittin, ja dissosioitumattoman hypokloorihapon osuus kasvaa pH-arvon laskun myötä.
Kun pH = 7,5 (25 ° C, TDS = 40 mg / l), vain 50% jäännöskloorista on HClO: ta, mutta pH: ssa = 6,5 90% on HClO: ta.
HClO: n osuus kasvaa myös lämpötilan laskun myötä. 5 °C:ssa HClO:n molekyylifraktio on 62 % (pH = 7,5, TDS = 40 mg/l). Korkean suolapitoisuuden vedessä HClO:n osuus on hyvin pieni (kun pH = 7,5, 25 °C, 40000 mg/l TDS, suhde on noin 30 %).
(2) Kloorin annostelumäärä
Osa lisätystä kloorista reagoi vedessä olevan ammoniakkitypen kanssa muodostaen yhdistettyä klooria seuraavien reaktiovaiheiden mukaisesti:
HClO + NH3 ←→NH2Cl (monoklooriamiini) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (diklooriamiini) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (triklooriamiini) + H2O (8)
Edellä mainitut reaktiot riippuvat pääasiassa pH:sta ja kloorin ja typen massasuhteesta. Kloramiinilla on myös bakterisidinen vaikutus, mutta se on pienempi kuin kloorin.
Toinen osa kloorikaasusta muunnetaan inaktiiviseksi klooriksi. Tähän osaan tarvittavan kloorin määrä riippuu pelkistävistä aineista, kuten nitriitistä, kloridista, sulfidista, rautaraudasta ja mangaanista. Orgaanisen aineen hapetusreaktio vedessä kuluttaa myös klooria.
(3) Meriveden klooraus
Toisin kuin murtovedessä, merivesi sisältää yleensä bromia noin 65 mg/l. Kun merivettä käsitellään kemiallisesti kloorilla, bromi reagoi nopeasti hypokloorihapon kanssa hypobromihapon tuottamiseksi
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
Tällä tavoin, kun merivettä käsitellään kloorilla, bakterisidinen vaikutus on pääasiassa HBrO HClO: n sijasta, ja hypobromihappo hajoaa hypobromiitti-ioneiksi.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
HBrO: n hajoamisaste on alhaisempi kuin HClO: n. Kun pH = 8, vain 28% HClO: sta ei hajoa, mutta 83% HBrO: sta ei hajoa.
Merivedessä, jossa on korkea pH, bakterisidinen vaikutus on edelleen parempi kuin murtovedessä. Hypobromihappo- ja hypobromiitti-ionit häiritsevät jäännöskloorin määrittämistä, joka sisältyy jäännöskloorin mitattuun arvoon.
02 Iskusterilointihoito
Sokkihoitoon kuuluu biosidin lisääminen käänteisosmoosin tai nanosuodatuksen syöttöveteen rajoitetuksi ajaksi ja vedenkäsittelyjärjestelmän normaalin toiminnan ajaksi.
Natriumbisulfiittia käytetään usein tähän hoitotarkoitukseen. Yleensä 500-1000ppm NaHSO3: ta lisätään noin 30 minuutin ajan.
Sokkihoito voidaan suorittaa säännöllisesti säännöllisin väliajoin, esimerkiksi kerran 24 tunnissa tai kun epäillään biologista kasvua. Tämän sokkikäsittelyn aikana tuotettu tuotevesi sisältää 1-4% lisätystä natriumbisulfiittipitoisuudesta.
Tuoteveden käytöstä riippuen voidaan päättää, onko tuotevesi sokkisteriloinnin aikana kierrätettävä vai poistettava. Natriumbisulfiitti on tehokkaampi aerobisia bakteereja vastaan kuin anaerobiset mikro-organismit. Siksi Sokkisteriloinnin käyttö on arvioitava huolellisesti etukäteen.
03 Säännöllinen desinfiointi
Sen lisäksi, että järjestelmä lisää jatkuvasti sienitautien torjunta-aineita raakaveteen, se voidaan myös puhdistaa säännöllisesti biologisen saastumisen hallitsemiseksi.
Tätä käsittelymenetelmää käytetään järjestelmissä, joissa on kohtalainen biolikaantumisvaara, mutta järjestelmissä, joissa on suuri biolikaantumisvaara, desinfiointi on vain jatkuvan biosidikäsittelyn lisä.
Ennaltaehkäisevä desinfiointi on korjaavaa desinfiointia tehokkaampaa, koska eristetyt bakteerit on helpompi tappaa ja poistaa kuin paksut, vanhentuneet biofilmit.
Yleinen desinfiointiväli on kerran kuukaudessa, mutta järjestelmät, joissa on tiukat hygieniavaatimukset (kuten farmaseuttinen prosessivesi) ja erittäin saastunut raakavesi (kuten jätevesi), voivat olla kerran päivässä. Kalvon käyttöikään vaikuttaa tietenkin käytettyjen kemikaalien tyyppi ja pitoisuus. Jälkeen Voimakas desinfiointi voi lyhentää kalvon käyttöikää.
04 Otsonin sterilointi
Se on hapettavampi kuin kloori, mutta se hajoaa nopeasti, joten se on säilytettävä tietyllä tasolla mikro-organismien tappamiseksi. Samalla on otettava huomioon käytettävien laitteiden otsoninkestävyys ja yleensä käytettävä ruostumatonta terästä.
Membraanielementtien suojaamiseksi otsoni on poistettava huolellisesti, ja UV-säteilytys voi saavuttaa tämän tavoitteen onnistuneesti.
05 UV-säteilytys
254 nm UV-valo on osoittautunut bakterisidiseksi. Sitä on käytetty pienissä vesilaitoksissa. Se ei vaadi kemikaalien lisäämistä veteen. Laitteiden huoltovaatimukset ovat alhaiset. Vain elohopeahöyrylamput on puhdistettava tai vaihdettava säännöllisesti.
UV-säteilytyskäsittely on kuitenkin hyvin vähäistä ja Soveltuu vain puhtaammille vesilähteille, koska kolloidit ja orgaaniset aineet vaikuttavat optisen säteilyn tunkeutumiseen.
06 Natriumbisulfiitti
Kun sen pitoisuus saavuttaa 50 mg / l meriveden suolanpoistojärjestelmän virtauksessa, se on tehokas biologisen pilaantumisen hallinnassa. Tällä tavoin voidaan myös vähentää kolloidikontaminaatiota.
Rikkihapon lisäetuna on, että se ei vaadi hapon lisäämistä kalsiumkarbonaatin hallitsemiseksi rikkihapon happaman reaktion vuoksi vetyionien tuottamiseksi.
HSO3- → H+ + SO42-