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反渗透设备中生物膜的特性及鉴定方法

来源:反渗透 时间:2025/7/2
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(1)反渗透设备中生物膜的特征。微生物黏膜是微生物在水中快速繁殖代谢而形成的一种胶黏物质,其黏附能力很强,一般方法难以清除,在水流冲刷时具有保护微生物的作用。在RO-EDI系统中,生物薄膜的厚度与膜面流速、水温、黏度以及膜面的粗糙程度有关,其厚度一为10~50微米,是单个细菌大小的数倍到数十倍,从电镜下看,膜层成黏连状,有的甚至为网状结构,一般流速的冲刷根本损坏不了膜层,即使高流速下的湍流剪切作用,生物黏膜仍然存在。生物黏膜耐酸碱,不怕化学清洗,一般消毒也不能彻底清除,氯化杀菌只能杀死细菌,并不能杀死其芽孢和孢子。芽孢的抵抗能力很强,即使已经死亡的菌体,仍然可能成为污染源。在微电子行业用高纯水系统终端超滤出水中仍然能监测到细菌。有人发现绿脓杆菌可在TOC仅为25ug/L下的自来水中生长,碳的养分是有多种物质提供的。因此在含TOC小于ug/L的高纯水系统中仍然可能产生微生物黏膜。

形成生物黏膜的微生物源主要有浮游细菌和附着细菌,多数为杆状菌,还有藻类、真菌等,它们的化学组分主要为糖质----外聚合糖类基质。藻类在高纯水系统中,大多数在浓水流量计中可用肉眼观察到,当外来营养不足时,便可利用邻近的已经死亡的微生物为补充营养物,并且形成团状黏泥。微生物分泌黏液将加剧膜的污染程度,通过对生物黏泥的化学分析,其组分的含水率一般在60%以上,有机物主要有蛋白质、三磷酸腺苷(ATP)、碳水化合物,无机物有SiO2、Ca、Mg、Fe等。国内外对反渗透膜和隔网解剖取样,生物黏膜具有以下特点:①含水率高(70%-95%);②有机物含量高(70%~95%);③菌落形成单元(CFU)和细菌数高;④碳水化合物及蛋白质含量高(30%以上);⑤ATP含量高;⑥无机物含量低。

(2)生物膜的鉴定。对典型生物污染观察表明,生物黏膜呈现为明显的层状结构,有滑腻感,检验生物本性的一个简单现场方法就是从膜表面上刮取一小部分生物黏泥,放在火焰上燃烧,其气味与毛发燃烧的气味接近,有时打开被污染的膜元件根据直接的气味及目测都可判定是否受到生物污染。生物薄膜的合理取样是鉴别生物污染程度的先决条件。

通常,生物污染是一个缓慢的过程,陕西隆高水处理设备厂家认为,生物污染可以有许多方式表现出来:①单位面积水的迁移速度逐步下降,即膜通量下降;②通过膜的压力和膜两侧的压差逐渐增大,即进水压力和△P逐渐增大;③膜对水中溶解物质的透水性增大,即矿物质的截留率下降,出水水质变坏;④在产品水中可监测到细菌。

理论上细菌不能透过反渗透膜,但是产品水可能被微生物污染。一种是机械密封不严所造成,另一种是由于来自被污染的排出口和输送管道系统表面上的水微生物污染,还有可能微生物透过膜材料局部微观的缺陷而使微生物迁移。

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