2023. gada 23. februāris
Reaģēšanas pasākumi attiecībā uz mikrobu piesārņojumu reversās osmozes operācijā
Reaģēšanas pasākumi attiecībā uz mikrobu piesārņojumu reversās osmozes operācijā
01 Hlora sterilizācija
Hlora efektivitāte ir atkarīga no hlora koncentrācijas, saskares laika un ūdens pH.
To bieži izmanto dzeramā ūdens sterilizēšanai, un vispārējā atlikusī hlora koncentrācija ir 0,5 ppm.
Rūpnieciskajā ūdens attīrīšanā mikrobu piesārņojumu uz siltummaiņiem un smilšu filtriem var novērst, saglabājot atlikušo hlora koncentrāciju ūdenī virs 0,5-1,0 ppm. Hlora dozēšanas daudzums ir atkarīgs no organisko vielu satura ietekmē, jo organiskās vielas patērēs hloru.
Virszemes ūdeņu attīrīšanai parasti nepieciešama hlora dezinfekcija reversās osmozes pirmapstrādes daļā, lai novērstu mikrobu piesārņojumu. Metode ir pievienot hloru ūdens ieplūdē un uzturēt reakcijas laiku20-30 minūtes, lai saglabātu 0,5-1,0ppm atlikušo hlora koncentrāciju visā pirmapstrādes cauruļvada koncentrācijā.
Tomēr pirms iekļūšanas membrānas elementā tas ir rūpīgi jāathlorē, lai novērstu membrānas oksidēšanos un hlora bojājumus.
(1) Hlorēšanas reakcija
Bieži izmantotie hloru saturoši dezinfekcijas līdzekļi irhlora gāze, nātrija hipohlorīts vai kalcija hipohlorīts. Ūdenī tie ātri hidrolizējas līdz hipohlorskābei.Cl2+ H2O → HClO + HCl (1)
NaClO + H2O → HClO + NaOH (2)
Ca (ClO)2+ 2H2O → 2HClO + Ca(OH)2(3)
Hipohlorskābe ūdenī sadala ūdeņraža jonus un hipohlorīta jonus:
HClO←→ H++ ClO-(4)
Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO un ClO– summu sauc par brīvo hloru (FAC) vai atlikušo hloru (FRC), un to izsaka mg/LCl2.
Hlors reaģē ar amonjaku ūdenī, veidojot hloramīnus, ko sauc par kombinēto hloru (CAC) vai kombinēto atlikušo hloru (CRC), un atlikušā hlora unkombinēto hloru sauc par kopējo atlikušo hloru(TRC)
TRC = FAC+CAC = FRC+CRC (5)
Atlikušā hlora baktericīdā efektivitāte ir tieši proporcionāla nesadalītā HClO koncentrācijai. Hipohlorskābes baktericīdā iedarbība ir 100 reizes lielāka nekā hipohlorīta, un disociētas hipohlorskābes īpatsvars palielinās, samazinoties pH vērtībai.
Pie pH = 7,5 (25 ° C, TDS = 40 mg / L) tikai 50% atlikušā hlora ir HClO veidā, bet pie pH = 6,5 90% ir HClO.
HClO īpatsvars palielinās arī līdz ar temperatūras samazināšanos. 5 ° C temperatūrā HClO molekulārā frakcija ir 62% (pH = 7,5, TDS = 40 mg / L). Augsta sāļuma ūdenī HClO īpatsvars ir ļoti mazs (ja pH = 7,5, 25 ° C, 40000 mg / L TDS, attiecība ir aptuveni 30%).
(2) Hlora dozēšanas daudzums
Daļa pievienotā hlora reaģē ar amonjaka slāpekli ūdenī, veidojot kombinētu hlorusaskaņā ar šādiem reakcijas posmiem:
HClO + NH3 ←→NH2Cl (monohloramīns) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (dihloramīns) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (trihloramīns) + H2O (8)
Iepriekš minētās reakcijas galvenokārt ir atkarīgas no hlora/slāpekļa pH un masas attiecības. Hloramīnam ir arī baktericīda iedarbība, bet tā ir zemāka par hlora.
Otra hlora gāzes daļa tiek pārveidota par neaktīvu hloru. Šai daļai nepieciešamais hlora daudzums ir atkarīgs no tādiem reducētājiem kā nitrīts, hlorīds, sulfīds, melns dzelzs un mangāns. Organisko vielu oksidācijas reakcija ūdenī patērē arī hloru.
(3) Jūras ūdens hlorēšana
Atšķirībā no situācijas iesāļā ūdenī, jūras ūdens parasti satur aptuveni 65 mg/l broma. Kad jūras ūdeni ķīmiski apstrādā ar hloru, broms ātri reaģēs ar hipohlorskābi, lai radītu hipobromu skābi
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
Tādā veidā, kad jūras ūdeni apstrādā ar hloru,baktericīda iedarbība galvenokārt ir HBrO, nevis HClO, un hipobromā skābe tiks sadalīta hipobromīta jonos.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
HBrO sadalīšanās pakāpe ir zemāka nekā HClO. Pie pH = 8 tikai 28% HClO nesadalīsies, bet 83% HBrO nesadalīsies.
Jūras ūdenim augstā pH apstākļos baktericīdā iedarbība joprojām ir labāka nekā iesāļāvajā ūdenī. Hipobromskābes un hipobromīta joni traucēs noteikt atlikušo hloru, kas ir iekļauts izmērītajā hlora vērtībā.
02 Trieciena sterilizācijas apstrāde
Šoka apstrāde ietver biocīda pievienošanu reversās osmozes vai nanofiltrācijas padeves ūdenim ierobežotu laiku un normālas ūdens attīrīšanas sistēmas darbības laikā.
Šim ārstēšanas nolūkam bieži izmanto nātrija bisulfītu. Parasti apmēram 30 minūtes pievieno 500-1000 ppm NaHSO3.
Šoka ārstēšanu var veikt periodiski ar regulāriem intervāliem, piemēram, reizi 24 stundās, vai ja ir aizdomas par bioloģisko augšanu. Šīs šoka apstrādes laikā saražotais produkta ūdens saturēs 1-4% no pievienotās nātrija bisulfīta koncentrācijas.
Atkarībā no produkta ūdens izmantošanas var izlemt, vai produkta ūdens šoka sterilizācijas laikā ir jāpārstrādā vai jāizvada. Nātrija bisulfīts ir efektīvāks pret aerobām baktērijām nekā anaerobi mikroorganismi. TāpēcŠoka sterilizācijas izmantošana ir rūpīgi jāizvērtē iepriekš.
03 Periodiska dezinfekcija
Papildus nepārtrauktai fungicīdu pievienošanai neapstrādātam ūdenim sistēmu var arī regulāri dezinficēt, lai kontrolētu bioloģisko piesārņojumu.
Šo apstrādes metodi izmanto sistēmās ar mērenu bioloģiskās piesārņošanas bīstamību, bet sistēmās ar augstu bioloģiskās piesārņošanas risku dezinfekcija ir tikai papildinājums nepārtrauktai biocīdu apstrādei.
Profilaktiskā dezinfekcija ir efektīvāka nekā koriģējoša dezinfekcija, jo izolētas baktērijas ir vieglāk iznīcināt un noņemt nekā biezas, novecojušas bioplēves.
Vispārējais dezinfekcijas intervāls ir reizi mēnesī, bet sistēmas ar stingrām higiēnas prasībām (piemēram, farmaceitiskā procesa ūdens) un ļoti piesārņots neapstrādāts ūdens (piemēram, notekūdeņi) var būt reizi dienā. Protams, membrānas kalpošanas laiku ietekmē izmantoto ķimikāliju veids un koncentrācija. Pēc intensīvas dezinfekcijas var saīsināt membrānas kalpošanas laiku.
04 Ozona sterilizācija
Tas ir vairāk oksidējošs nekā hlors, bet tas ātri sadalās, tāpēc tas ir jāuztur noteiktā līmenī, lai iznīcinātu mikroorganismus. Tajā pašā laikā jāņem vērā arī izmantoto iekārtu ozona izturība, kā arī parasti jāizmanto nerūsējošais tērauds.
Lai aizsargātu membrānas elementus, ozons ir rūpīgi jānoņem, un UV apstarojums var veiksmīgi sasniegt šo mērķi.
05 UV apstarojums
254 nmIr pierādīts, ka UV gaisma ir baktericīda. To izmanto mazos ūdens augos. Tam nav nepieciešams, lai ūdenim pievienotu ķimikālijas. Iekārtas apkopes prasības ir zemas. Nepieciešama tikai periodiska dzīvsudraba tvaika lampu tīrīšana vai nomaiņa.
Tomēr UV apstarošanas apstrādes piemērošana ir ļoti ierobežota unPiemērots tikai tīrākiem ūdens avotiem, jo koloīdi un organiskās vielas ietekmēs optiskā starojuma iekļūšanu.
06 Nātrija bisulfīts
Kad tā koncentrācija sasniedz 50 mg/l jūras ūdens atsāļošanas sistēmas ietekmē, tā ir efektīva bioloģiskā piesārņojuma kontrolē. Tādā veidā var samazināt arī koloīdu piesārņojumu.
Papildu sērskābes priekšrocība ir tā, ka tai nav nepieciešama skābes pievienošana, lai kontrolētu kalcija karbonātu, jo sērskābes skābā reakcija ir ūdeņraža jonu radīšana.
HSO3- → H+ + SO42-
01 Hlora sterilizācija
Hlora efektivitāte ir atkarīga no hlora koncentrācijas, saskares laika un ūdens pH.
To bieži izmanto dzeramā ūdens sterilizēšanai, un vispārējā atlikusī hlora koncentrācija ir 0,5 ppm.
Rūpnieciskajā ūdens attīrīšanā mikrobu piesārņojumu uz siltummaiņiem un smilšu filtriem var novērst, saglabājot atlikušo hlora koncentrāciju ūdenī virs 0,5-1,0 ppm. Hlora dozēšanas daudzums ir atkarīgs no organisko vielu satura ietekmē, jo organiskās vielas patērēs hloru.
Virszemes ūdeņu attīrīšanai parasti nepieciešama hlora dezinfekcija reversās osmozes pirmapstrādes daļā, lai novērstu mikrobu piesārņojumu. Metode ir pievienot hloru ūdens ieplūdē un uzturēt reakcijas laiku20-30 minūtes, lai saglabātu 0,5-1,0ppm atlikušo hlora koncentrāciju visā pirmapstrādes cauruļvada koncentrācijā.
Tomēr pirms iekļūšanas membrānas elementā tas ir rūpīgi jāathlorē, lai novērstu membrānas oksidēšanos un hlora bojājumus.
(1) Hlorēšanas reakcija
Bieži izmantotie hloru saturoši dezinfekcijas līdzekļi irhlora gāze, nātrija hipohlorīts vai kalcija hipohlorīts. Ūdenī tie ātri hidrolizējas līdz hipohlorskābei.
Hipohlorskābe ūdenī sadala ūdeņraža jonus un hipohlorīta jonus:
HClO←→ H++ ClO-(4)
Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO un ClO– summu sauc par brīvo hloru (FAC) vai atlikušo hloru (FRC), un to izsaka mg/LCl2.
Hlors reaģē ar amonjaku ūdenī, veidojot hloramīnus, ko sauc par kombinēto hloru (CAC) vai kombinēto atlikušo hloru (CRC), un atlikušā hlora unkombinēto hloru sauc par kopējo atlikušo hloru(TRC)
TRC = FAC+CAC = FRC+CRC (5)
Atlikušā hlora baktericīdā efektivitāte ir tieši proporcionāla nesadalītā HClO koncentrācijai. Hipohlorskābes baktericīdā iedarbība ir 100 reizes lielāka nekā hipohlorīta, un disociētas hipohlorskābes īpatsvars palielinās, samazinoties pH vērtībai.
Pie pH = 7,5 (25 ° C, TDS = 40 mg / L) tikai 50% atlikušā hlora ir HClO veidā, bet pie pH = 6,5 90% ir HClO.
HClO īpatsvars palielinās arī līdz ar temperatūras samazināšanos. 5 ° C temperatūrā HClO molekulārā frakcija ir 62% (pH = 7,5, TDS = 40 mg / L). Augsta sāļuma ūdenī HClO īpatsvars ir ļoti mazs (ja pH = 7,5, 25 ° C, 40000 mg / L TDS, attiecība ir aptuveni 30%).
(2) Hlora dozēšanas daudzums
Daļa pievienotā hlora reaģē ar amonjaka slāpekli ūdenī, veidojot kombinētu hlorusaskaņā ar šādiem reakcijas posmiem:
HClO + NH3 ←→NH2Cl (monohloramīns) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (dihloramīns) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (trihloramīns) + H2O (8)
Iepriekš minētās reakcijas galvenokārt ir atkarīgas no hlora/slāpekļa pH un masas attiecības. Hloramīnam ir arī baktericīda iedarbība, bet tā ir zemāka par hlora.
Otra hlora gāzes daļa tiek pārveidota par neaktīvu hloru. Šai daļai nepieciešamais hlora daudzums ir atkarīgs no tādiem reducētājiem kā nitrīts, hlorīds, sulfīds, melns dzelzs un mangāns. Organisko vielu oksidācijas reakcija ūdenī patērē arī hloru.
(3) Jūras ūdens hlorēšana
Atšķirībā no situācijas iesāļā ūdenī, jūras ūdens parasti satur aptuveni 65 mg/l broma. Kad jūras ūdeni ķīmiski apstrādā ar hloru, broms ātri reaģēs ar hipohlorskābi, lai radītu hipobromu skābi
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
Tādā veidā, kad jūras ūdeni apstrādā ar hloru,baktericīda iedarbība galvenokārt ir HBrO, nevis HClO, un hipobromā skābe tiks sadalīta hipobromīta jonos.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
HBrO sadalīšanās pakāpe ir zemāka nekā HClO. Pie pH = 8 tikai 28% HClO nesadalīsies, bet 83% HBrO nesadalīsies.
Jūras ūdenim augstā pH apstākļos baktericīdā iedarbība joprojām ir labāka nekā iesāļāvajā ūdenī. Hipobromskābes un hipobromīta joni traucēs noteikt atlikušo hloru, kas ir iekļauts izmērītajā hlora vērtībā.
02 Trieciena sterilizācijas apstrāde
Šoka apstrāde ietver biocīda pievienošanu reversās osmozes vai nanofiltrācijas padeves ūdenim ierobežotu laiku un normālas ūdens attīrīšanas sistēmas darbības laikā.
Šim ārstēšanas nolūkam bieži izmanto nātrija bisulfītu. Parasti apmēram 30 minūtes pievieno 500-1000 ppm NaHSO3.
Šoka ārstēšanu var veikt periodiski ar regulāriem intervāliem, piemēram, reizi 24 stundās, vai ja ir aizdomas par bioloģisko augšanu. Šīs šoka apstrādes laikā saražotais produkta ūdens saturēs 1-4% no pievienotās nātrija bisulfīta koncentrācijas.
Atkarībā no produkta ūdens izmantošanas var izlemt, vai produkta ūdens šoka sterilizācijas laikā ir jāpārstrādā vai jāizvada. Nātrija bisulfīts ir efektīvāks pret aerobām baktērijām nekā anaerobi mikroorganismi. TāpēcŠoka sterilizācijas izmantošana ir rūpīgi jāizvērtē iepriekš.
03 Periodiska dezinfekcija
Papildus nepārtrauktai fungicīdu pievienošanai neapstrādātam ūdenim sistēmu var arī regulāri dezinficēt, lai kontrolētu bioloģisko piesārņojumu.
Šo apstrādes metodi izmanto sistēmās ar mērenu bioloģiskās piesārņošanas bīstamību, bet sistēmās ar augstu bioloģiskās piesārņošanas risku dezinfekcija ir tikai papildinājums nepārtrauktai biocīdu apstrādei.
Profilaktiskā dezinfekcija ir efektīvāka nekā koriģējoša dezinfekcija, jo izolētas baktērijas ir vieglāk iznīcināt un noņemt nekā biezas, novecojušas bioplēves.
Vispārējais dezinfekcijas intervāls ir reizi mēnesī, bet sistēmas ar stingrām higiēnas prasībām (piemēram, farmaceitiskā procesa ūdens) un ļoti piesārņots neapstrādāts ūdens (piemēram, notekūdeņi) var būt reizi dienā. Protams, membrānas kalpošanas laiku ietekmē izmantoto ķimikāliju veids un koncentrācija. Pēc intensīvas dezinfekcijas var saīsināt membrānas kalpošanas laiku.
04 Ozona sterilizācija
Tas ir vairāk oksidējošs nekā hlors, bet tas ātri sadalās, tāpēc tas ir jāuztur noteiktā līmenī, lai iznīcinātu mikroorganismus. Tajā pašā laikā jāņem vērā arī izmantoto iekārtu ozona izturība, kā arī parasti jāizmanto nerūsējošais tērauds.
Lai aizsargātu membrānas elementus, ozons ir rūpīgi jānoņem, un UV apstarojums var veiksmīgi sasniegt šo mērķi.
05 UV apstarojums
254 nmIr pierādīts, ka UV gaisma ir baktericīda. To izmanto mazos ūdens augos. Tam nav nepieciešams, lai ūdenim pievienotu ķimikālijas. Iekārtas apkopes prasības ir zemas. Nepieciešama tikai periodiska dzīvsudraba tvaika lampu tīrīšana vai nomaiņa.
Tomēr UV apstarošanas apstrādes piemērošana ir ļoti ierobežota unPiemērots tikai tīrākiem ūdens avotiem, jo koloīdi un organiskās vielas ietekmēs optiskā starojuma iekļūšanu.
06 Nātrija bisulfīts
Kad tā koncentrācija sasniedz 50 mg/l jūras ūdens atsāļošanas sistēmas ietekmē, tā ir efektīva bioloģiskā piesārņojuma kontrolē. Tādā veidā var samazināt arī koloīdu piesārņojumu.
Papildu sērskābes priekšrocība ir tā, ka tai nav nepieciešama skābes pievienošana, lai kontrolētu kalcija karbonātu, jo sērskābes skābā reakcija ir ūdeņraža jonu radīšana.
HSO3- → H+ + SO42-