反渗透系统中生物污染和控制

甘　燕,张宏伟（中核核电运行管理有限公司,浙江　嘉兴　314300）

反渗透系统中生物污染和控制

甘燕,张宏伟
（中核核电运行管理有限公司,浙江嘉兴314300）

摘要：在许多发达国家，反渗透系统已经逐渐深入到水处理系统的各个层面顺利运作，用以处理纯化水。我国也将反渗透系统广泛应用于电厂、药品厂等对纯化水需求较大的行业中。但由于我国对反渗透系统的应用依然处于初期，还处于磨合摸索的过程，暴露出许多问题。本文就将针对反渗透系统中有关生物污染与控制的问题进行详细的剖析。

关键词：反渗透；生物；污染；控制

1　如何鉴别反渗透系统中的生物污染

反渗透膜、高压泵及为保护反渗透膜而设置的保安过滤器，是构成反渗透系统的三个重要组成部分。反渗透系统前端的膜元件，是反渗透膜污染的重度高发区。污染发生时，RO系统前段压力迅速提升，脱盐率升高，膜系统运行一段时间后，扩散的生物污染将形成大范围的膜污染。一旦出现生物污堵，系统内运行产水量降低但压力迅速飙升。此类生物污染主要为细菌、生物膜、藻类和真菌等。反渗透工艺系统在设计时通常将控制原水的活性视为设计的关键所在。当原水细菌含量超过1000cfu/100mg，就应当采取恰当的预处理工艺来进行调整。

2　反渗透系统中生物污染的产生原因与危害

2.1产生原因

RO进料——即微生物污染的最为重要的来源之一。因为地表水及其浅层地下水中都有一些微生物的普遍存在，预处理系统通常还不能在此阶段进行运作，导致微生物混入RO组件。但RO组件内，湿润弱光的独特环境刚好有利于微生物的顺利滋长，所以必须在微生物进入反渗透系统前运用强有力的手段去除这些微生物，否则它们将反渗透膜为依存载体，借着反渗透浓水段的营养盐而不断扩散增长。如遇适宜温度，微生物的生长速度更是十分惊人，能在最短的时间内形成生物膜层，从而阻碍反渗透系统的进出水通道，使进出水间出现不断加大的压力差，致使产水量与脱盐率快速下降，同时污染产品水。此外，预处理阶段也能是微生物污染产生的源头，在日常操作中，一旦加入过量的辅助除去悬浮物体的絮凝剂，微生物就会寻找到适宜的温床进而不断滋生。

在RO系统中，主要存在的是好氧性细菌，好氧菌在系统呈现不同状态。通过下面的表，可以观察出大量细菌生长的位置为原水罐，且RO处理器后依然存在细菌。其原因为膜的有机材料给细菌生长提供了条件。

微生物在反渗透系统的分布情况　　单位：cfu/mL

2.2生物污染的危害

大量微生物在膜与组件内疯狂滋长，有以下四方面负面的影响。首先，疯狂滋长的微生物会蚕食反渗透膜，被侵蚀的脱盐层会导致其脱盐率不断降低，从而缩短膜寿命，破坏膜结构的完整性，尤其对CA膜可能造成重大系统故障；其次，这些微生物的生长会带来很多的胶体物质，堵塞反渗透膜，增大给水压降，使通水量减少；再次，疯狂滋长的微生物会增加产水中细菌总数，使产品水质下降；最后是生物膜，水流剪切力对其难以造成影响，频繁冲洗、消毒杀菌将其也不能彻底清除。因此,生物污染危害性极大。

3　生物污染的控制

3.1做好膜的定期清洗工作

目前，清洗是去除反渗透系统中内存留的污染物的最为有效的也是唯一可取的方法，因为污染物有着非常好的稳定性，且采取离线清洗及在线清洗两种方法互为结合的方式实现其清洗，清洗的过程时，把pH值及温度都稳定的控制在上限的范围。在这里，清洗的条件为：NaOH，pH=12，35℃。而且单次清洗的浸泡时间一定要大于12小时，并要重复的进行若干次；HCl，pH=2，30℃,其浸泡的时间是2小时。最后，清洗完会获得较为显著的效果。在整个反渗透系统进行正常运行的过程中，一定要精准和及时的监控运行的各个数据。若是发现系统的标准产水量又降低0.1以上、且标准的压降升高0.15以上,一定采用适合的清洗方法，最大限度的减少因清洗的不迅速而导致的污染的累积。

3.2调整药剂的加药量

我们还可以通过调整药剂的加药量来来对生物污染进行干预。可以通过调整预处理过程中混凝剂PAC的加药量，使得直流混凝的沉淀效果不断加强，在达到超滤进水水质的前提下，最大限度的减小PAC加药量。

尽管在预处理过程中配备里较有成效的过滤器装置，但有一些存于水中的有机物、胶类物质依然可以利用过滤器的装置，而进入其反渗透系统，并在膜表面逐渐的沉淀，最后形成其很重的污染。我们依然可以通过调整PAC的加药量，来提升预处理效果，去除这些有机物与胶体类物质，使反渗透系统减少污染物堵塞的可能。

4　结论

针对反渗透系统，要做好反渗透的正常运作与维护工作。尤其反渗透系统中各种污染是相互影响的，一旦出现一种污染就极有可能会引发其它污染和故障。了解产生污染的原因，在不损伤整个系统的情况下，最大可能的防止和去除污染是做好反渗透运行的中心环节，作到上述的几点，将对反渗透水处理系统运行起极大的助益。希望本文对于反渗透系统的污染处理问题能够提供一些有意义的思考。

参考文献：

[1]李福勤,王宏伟,杨久坡,赵美英,王锦,陈靖.反渗透膜微生物污染特性及影响因素研究[J].工业用水与废水,2011(02):69-71.

[2]胡杰华,訾洛阳,姚翔.反渗透水处理系统的微生物污染与防治研究[J].现代商贸工业,2013(11):373-374.

[3]杨久坡.反渗透膜微生物污染特性及其控制研究[D].河北工程大学,2007.