2023년 2월 23일
역삼투압 작동에서 미생물 오염에 대한 대응 조치
역삼투압 작동에서 미생물 오염에 대한 대응 조치
01 염소살균
염소의 효과는 염소의 농도, 접촉 시간 및 물의 pH에 따라 다릅니다.
식수를 살균하는 데 자주 사용되며 일반적인 잔류 염소 농도는 0.5ppm입니다.
산업용 수처리에서 물 내 잔류 염소 농도를 0.5-1.0ppm 이상으로 유지함으로써 열교환기 및 모래 필터의 미생물 오염을 방지할 수 있습니다. 염소 주입량은 유기물이 염소를 소비하기 때문에 유입수에 있는 유기물의 함량에 따라 달라집니다.
지표수 처리는 일반적으로 미생물 오염을 방지하기 위해 역삼투 전처리 부분에서 염소 소독이 필요합니다. 방법은 물 섭취량에 염소를 첨가하고 반응 시간을 유지하는 것입니다. 전체 전처리 파이프라인 농도에서 0.5-1.0ppm의 잔류 염소를 유지하기 위해 20-30분.
그러나 멤브레인이 염소에 의해 산화되고 손상되는 것을 방지하기 위해 멤브레인 요소에 들어가기 전에 철저히 탈염소해야 합니다.
(1) 염소화 반응
일반적으로 사용되는 염소 함유 소독제는 다음과 같습니다. 염소 가스, 차아염소산나트륨 또는 차아염소산칼슘. 물에서는 차아염소산으로 빠르게 가수분해됩니다.클2+ H2O → HClO + HCl (1)
나클로 + H2O → HClO + NaOH (2)
칼슘(ClO)2+ 2시간2O → 2HClO + 칼슘(OH)2(3)
물에 있는 차아염소산은 수소 이온과 차아염소산염 이온을 궤란합니다:
HClO←→ H++ 클로-(4)
Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO 및 ClO의 합– 유리 염소(FAC) 또는 잔류 잔류 염소(FRC)라고 하며 mg/LCl2로 표시됩니다.
염소는 물 속의 암모니아와 반응하여 결합 염소(CAC) 또는 결합 잔류 염소(CRC)라고 하는 클로라민을 형성하고 잔류 염소의 합과 결합 염소는 총 잔류 염소라고합니다. (TRC)
TRC = FAC+CAC = FRC+CRC (5)
잔류 염소의 살균 효율은 분해되지 않은 HClO의 농도에 정비례합니다. 차아염소산의 살균 효과는 차아염소산보다 100배 높으며 해리되지 않은 차아염소산의 비율은 pH 값의 감소에 따라 증가합니다.
pH=7.5(25°C, TDS=40mg/L)에서는 잔류 염소의 50%만 HClO로 존재하지만 pH=6.5에서는 90%가 HClO입니다.
HClO의 비율은 온도가 감소함에 따라 증가합니다. 5°C에서 HClO의 분자 분율은 62%(pH=7.5, TDS=40mg/L)입니다. 염분이 높은 물에서 HClO의 비율은 매우 작습니다(pH=7.5, 25°C, 40000mg/L TDS일 때 비율은 약 30%).
(2) 염소의 투여량
첨가된 염소의 일부는 물 속의 암모니아 질소와 반응하여 결합된 염소를 형성합니다 뒤에 오는 반응 단계에 따르면:
HClO + NH3 ←→NH2Cl (모노클로라민) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (디클로라민) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (트리클로라민) + H2O (8)
위의 반응은 주로 염소/질소의 pH와 질량 비율에 따라 달라집니다. 클로라민은 또한 살균 효과가 있지만 염소보다 낮습니다.
염소 가스의 다른 부분은 비활성 염소로 변환됩니다. 이 부분에 필요한 염소의 양은 아질산염, 염화물, 황화물, 철철 및 망간과 같은 환원제에 따라 다릅니다. 물 속 유기물의 산화 반응도 염소를 소비합니다.
(3) 해수의 염소화
기수(水水)의 상황과 달리 바닷물에는 일반적으로 약 65mg/L의 브롬이 포함되어 있습니다. 바닷물을 염소로 화학적으로 처리하면 브롬은 차아염소산과 빠르게 반응하여 차아염소산을 생성합니다
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
이와 같이 바닷물을 염소로 처리하면 살균 효과는 주로 HClO 대신 HBrO입니다., 그리고 하이포브롬산은 하이포브롬마이트 이온으로 분해됩니다.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
HBrO의 분해 정도는 HClO의 분해 정도보다 낮습니다. pH=8에서 HClO의 28%만 분해되지 않지만 HBrO의 83%는 분해되지 않습니다.
높은 pH 조건의 해수의 경우 살균 효과는 기수보다 여전히 우수합니다. 하이포브롬산 및 하이포브롬마이트 이온은 잔류 염소의 측정값에 포함된 잔류 염소의 측정을 방해합니다.
02 충격살균처리
충격 처리에는 제한된 기간 동안 그리고 수처리 시스템이 정상적으로 작동하는 동안 역삼투 또는 나노 여과 급수에 살생물제를 첨가하는 것이 포함됩니다.
아황산수소나트륨은 종종 이러한 치료 목적으로 사용됩니다. 일반적으로 500-1000ppm의 NaHSO3를 약 30 분 동안 첨가합니다.
쇼크 치료는 예를 들어 24시간에 한 번씩 또는 생물학적 성장이 의심되는 경우와 같이 일정한 간격으로 주기적으로 수행할 수 있습니다. 이 충격 처리 중에 생성된 생산수에는 첨가된 중아황산나트륨 농도의 1-4%가 포함됩니다.
제품 물의 사용에 따라 충격 살균 중 제품 물의 재활용 또는 배출 여부를 결정할 수 있습니다. 중아황산나트륨은 혐기성 미생물보다 호기성 박테리아에 더 효과적입니다. 그러므로 충격 살균의 사용은 사전에 신중하게 평가해야 합니다.
03 주기적인 소독
원수에 살균제를 지속적으로 첨가하는 것 외에도 생물학적 오염을 제어하기 위해 시스템을 정기적으로 살균할 수도 있습니다.
이 처리 방법은 중간 정도의 생물학적 오염 위험이 있는 시스템에서 사용되지만 생물학적 오염 위험이 높은 시스템에서는 소독이 지속적인 살균제 처리의 보조 요소일 뿐입니다.
예방적 소독은 고립된 박테리아가 두껍고 오래된 생물막보다 죽이고 제거하기가 더 쉽기 때문에 교정 소독보다 더 효과적입니다.
일반적인 소독 간격은 한 달에 한 번이지만 엄격한 위생 요구 사항(예: 제약 공정 용수) 및 오염이 심한 원수(예: 폐수)가 있는 시스템은 하루에 한 번일 수 있습니다. 물론 멤브레인의 수명은 사용 된 화학 물질의 종류와 농도에 영향을받습니다. 강렬한 소독 후 멤브레인 수명이 단축될 수 있습니다.
04 오존살균
염소보다 산화성이 높지만 분해가 빠르기 때문에 미생물을 죽이기 위해서는 일정 수준을 유지해야 합니다. 동시에 사용하는 장비의 내오존성도 고려해야 하며 일반적으로 스테인리스강을 사용해야 합니다.
멤브레인 요소를 보호하려면 오존을 조심스럽게 제거해야 하며 UV 조사는 이 목표를 성공적으로 달성할 수 있습니다.
05 자외선 조사
254nm 나노 자외선은 살균 효과가 있는 것으로 입증되었습니다. 그것은 작은 수생 식물에 사용되었습니다. 물에 화학 물질을 첨가할 필요가 없습니다. 장비의 유지 보수 요구 사항이 낮습니다. 수은 증기 램프의 주기적인 청소 또는 교체만 필요합니다.
그러나 자외선 조사 치료의 적용은 매우 제한적이며 더 깨끗한 수원에만 적합합니다., 콜로이드와 유기물이 광학 방사선의 침투에 영향을 미치기 때문에.
06 아황산수소나트륨
해수 담수화 시스템의 유입수에서 농도가 50mg / L에 도달하면 생물학적 오염을 제어하는 데 효과적입니다. 이러한 방식으로 콜로이드 오염도 줄일 수 있습니다.
아황산의 또 다른 장점은 수소 이온을 생성하기 위한 아황산의 산성 반응으로 인해 탄산칼슘을 제어하기 위해 산을 첨가할 필요가 없다는 것입니다.
HSO3- → H+ + SO42-
01 염소살균
염소의 효과는 염소의 농도, 접촉 시간 및 물의 pH에 따라 다릅니다.
식수를 살균하는 데 자주 사용되며 일반적인 잔류 염소 농도는 0.5ppm입니다.
산업용 수처리에서 물 내 잔류 염소 농도를 0.5-1.0ppm 이상으로 유지함으로써 열교환기 및 모래 필터의 미생물 오염을 방지할 수 있습니다. 염소 주입량은 유기물이 염소를 소비하기 때문에 유입수에 있는 유기물의 함량에 따라 달라집니다.
지표수 처리는 일반적으로 미생물 오염을 방지하기 위해 역삼투 전처리 부분에서 염소 소독이 필요합니다. 방법은 물 섭취량에 염소를 첨가하고 반응 시간을 유지하는 것입니다. 전체 전처리 파이프라인 농도에서 0.5-1.0ppm의 잔류 염소를 유지하기 위해 20-30분.
그러나 멤브레인이 염소에 의해 산화되고 손상되는 것을 방지하기 위해 멤브레인 요소에 들어가기 전에 철저히 탈염소해야 합니다.
(1) 염소화 반응
일반적으로 사용되는 염소 함유 소독제는 다음과 같습니다. 염소 가스, 차아염소산나트륨 또는 차아염소산칼슘. 물에서는 차아염소산으로 빠르게 가수분해됩니다.
물에 있는 차아염소산은 수소 이온과 차아염소산염 이온을 궤란합니다:
HClO←→ H++ 클로-(4)
Cl2, NaClO, Ca(ClO)2, HClO 및 ClO의 합– 유리 염소(FAC) 또는 잔류 잔류 염소(FRC)라고 하며 mg/LCl2로 표시됩니다.
염소는 물 속의 암모니아와 반응하여 결합 염소(CAC) 또는 결합 잔류 염소(CRC)라고 하는 클로라민을 형성하고 잔류 염소의 합과 결합 염소는 총 잔류 염소라고합니다. (TRC)
TRC = FAC+CAC = FRC+CRC (5)
잔류 염소의 살균 효율은 분해되지 않은 HClO의 농도에 정비례합니다. 차아염소산의 살균 효과는 차아염소산보다 100배 높으며 해리되지 않은 차아염소산의 비율은 pH 값의 감소에 따라 증가합니다.
pH=7.5(25°C, TDS=40mg/L)에서는 잔류 염소의 50%만 HClO로 존재하지만 pH=6.5에서는 90%가 HClO입니다.
HClO의 비율은 온도가 감소함에 따라 증가합니다. 5°C에서 HClO의 분자 분율은 62%(pH=7.5, TDS=40mg/L)입니다. 염분이 높은 물에서 HClO의 비율은 매우 작습니다(pH=7.5, 25°C, 40000mg/L TDS일 때 비율은 약 30%).
(2) 염소의 투여량
첨가된 염소의 일부는 물 속의 암모니아 질소와 반응하여 결합된 염소를 형성합니다 뒤에 오는 반응 단계에 따르면:
HClO + NH3 ←→NH2Cl (모노클로라민) + H2O (6)
HClO + NH2Cl ←→ NHCl2 (디클로라민) + H2O (7)
HClO + NHCl2 ←→ NCl3 (트리클로라민) + H2O (8)
위의 반응은 주로 염소/질소의 pH와 질량 비율에 따라 달라집니다. 클로라민은 또한 살균 효과가 있지만 염소보다 낮습니다.
염소 가스의 다른 부분은 비활성 염소로 변환됩니다. 이 부분에 필요한 염소의 양은 아질산염, 염화물, 황화물, 철철 및 망간과 같은 환원제에 따라 다릅니다. 물 속 유기물의 산화 반응도 염소를 소비합니다.
(3) 해수의 염소화
기수(水水)의 상황과 달리 바닷물에는 일반적으로 약 65mg/L의 브롬이 포함되어 있습니다. 바닷물을 염소로 화학적으로 처리하면 브롬은 차아염소산과 빠르게 반응하여 차아염소산을 생성합니다
Br- + HClO → HBrO + Cl- (9)
이와 같이 바닷물을 염소로 처리하면 살균 효과는 주로 HClO 대신 HBrO입니다., 그리고 하이포브롬산은 하이포브롬마이트 이온으로 분해됩니다.
HBrO ←→ BrO- + H+ (10)
HBrO의 분해 정도는 HClO의 분해 정도보다 낮습니다. pH=8에서 HClO의 28%만 분해되지 않지만 HBrO의 83%는 분해되지 않습니다.
높은 pH 조건의 해수의 경우 살균 효과는 기수보다 여전히 우수합니다. 하이포브롬산 및 하이포브롬마이트 이온은 잔류 염소의 측정값에 포함된 잔류 염소의 측정을 방해합니다.
02 충격살균처리
충격 처리에는 제한된 기간 동안 그리고 수처리 시스템이 정상적으로 작동하는 동안 역삼투 또는 나노 여과 급수에 살생물제를 첨가하는 것이 포함됩니다.
아황산수소나트륨은 종종 이러한 치료 목적으로 사용됩니다. 일반적으로 500-1000ppm의 NaHSO3를 약 30 분 동안 첨가합니다.
쇼크 치료는 예를 들어 24시간에 한 번씩 또는 생물학적 성장이 의심되는 경우와 같이 일정한 간격으로 주기적으로 수행할 수 있습니다. 이 충격 처리 중에 생성된 생산수에는 첨가된 중아황산나트륨 농도의 1-4%가 포함됩니다.
제품 물의 사용에 따라 충격 살균 중 제품 물의 재활용 또는 배출 여부를 결정할 수 있습니다. 중아황산나트륨은 혐기성 미생물보다 호기성 박테리아에 더 효과적입니다. 그러므로 충격 살균의 사용은 사전에 신중하게 평가해야 합니다.
03 주기적인 소독
원수에 살균제를 지속적으로 첨가하는 것 외에도 생물학적 오염을 제어하기 위해 시스템을 정기적으로 살균할 수도 있습니다.
이 처리 방법은 중간 정도의 생물학적 오염 위험이 있는 시스템에서 사용되지만 생물학적 오염 위험이 높은 시스템에서는 소독이 지속적인 살균제 처리의 보조 요소일 뿐입니다.
예방적 소독은 고립된 박테리아가 두껍고 오래된 생물막보다 죽이고 제거하기가 더 쉽기 때문에 교정 소독보다 더 효과적입니다.
일반적인 소독 간격은 한 달에 한 번이지만 엄격한 위생 요구 사항(예: 제약 공정 용수) 및 오염이 심한 원수(예: 폐수)가 있는 시스템은 하루에 한 번일 수 있습니다. 물론 멤브레인의 수명은 사용 된 화학 물질의 종류와 농도에 영향을받습니다. 강렬한 소독 후 멤브레인 수명이 단축될 수 있습니다.
04 오존살균
염소보다 산화성이 높지만 분해가 빠르기 때문에 미생물을 죽이기 위해서는 일정 수준을 유지해야 합니다. 동시에 사용하는 장비의 내오존성도 고려해야 하며 일반적으로 스테인리스강을 사용해야 합니다.
멤브레인 요소를 보호하려면 오존을 조심스럽게 제거해야 하며 UV 조사는 이 목표를 성공적으로 달성할 수 있습니다.
05 자외선 조사
254nm 나노 자외선은 살균 효과가 있는 것으로 입증되었습니다. 그것은 작은 수생 식물에 사용되었습니다. 물에 화학 물질을 첨가할 필요가 없습니다. 장비의 유지 보수 요구 사항이 낮습니다. 수은 증기 램프의 주기적인 청소 또는 교체만 필요합니다.
그러나 자외선 조사 치료의 적용은 매우 제한적이며 더 깨끗한 수원에만 적합합니다., 콜로이드와 유기물이 광학 방사선의 침투에 영향을 미치기 때문에.
06 아황산수소나트륨
해수 담수화 시스템의 유입수에서 농도가 50mg / L에 도달하면 생물학적 오염을 제어하는 데 효과적입니다. 이러한 방식으로 콜로이드 오염도 줄일 수 있습니다.
아황산의 또 다른 장점은 수소 이온을 생성하기 위한 아황산의 산성 반응으로 인해 탄산칼슘을 제어하기 위해 산을 첨가할 필요가 없다는 것입니다.
HSO3- → H+ + SO42-