目前反滲透水處理是電力行業脫鹽水的主要工藝和重要環節,目前,國內在反滲透水處理系統運行中,膜的生物污染問題日漸突出,尤其是取用地表水的系統在夏季運行的時候更為嚴峻;事實上,反滲透水處理系統在投入運行后不長的時間內微生物污染就會出現,一旦出現生物污染并產生生物膜,清洗就非常困難。因為生物膜能保護微生物不受水力的剪切力影響和化學品的消毒作用,此外,沒有被徹底清除掉的生物膜將引起微生物的再次快速的滋生。生物污染是反滲透膜系統運行過程中較常見和嚴重的問題之一,不僅給連續生產帶來較大挑戰,也大大增加化學品使用量和縮短反滲透膜使用壽命,推高運營成本。
當反滲透系統出現生物污染后,將嚴重影響反滲透系統的性能, 出現進水至濃水間壓差的迅速增加, 導致膜元件發生“望遠鏡”現象與機械損壞以及膜產水量的下降, 有時甚至在膜元件的產水側也會出現生物污染, 導致產品水受污染。對于兩段系統, 在一段表現尤為明顯, 膜的水通量會有明顯下降。
目前主要通過在線投加化學品殺菌劑來控制和降低反滲透膜微生物污染的風險,目前主要存在以下問題:
1. 運行成本高,對反滲透膜使用壽命影響大;從未來來看,隨著全社會環保、安全的要求越來越嚴苛,化學品的生產、運輸、儲存成本會逐步走高,進一步增加使用單位的成本;
2. 化學品使用后隨濃水排放,增加工廠排污負荷;
3. 化學品的添加方式粗放,水質管理不穩定;
4. 工人健康意識逐步提高,對化學品接醋抵觸性大,且未來有進一步上升趨勢。
綠色環保、物理的水處理技術----中壓多譜段紫外線技術對反滲透進行水進行消毒滅菌,減少化學品的使用量。中壓多譜段紫外線技術是一種成熟、可靠的消毒滅菌技術,在歐美發達國家已廣泛用于大型市政供水、食品飲料、制藥及游泳池等行業用水消毒,美國FDA在2009年Grade “A” Pasteurized Milk Ordinance(A級巴氏滅菌奶生產指導守則)中明確推薦,中壓全波段紫外線120mJ/cm2劑量對水消毒可以等效巴氏水消毒工藝。《飲用天然礦泉水》(GB 8537-2008)在2008年12月29日發布,對引入臭氧消毒副產物溴酸鹽指標,對天然礦泉水生產中傳統臭氧消毒方式提出挑戰,行業將中壓多譜段紫外線引入中國市場,目前中壓多譜段紫外線消毒技術已成為大多數礦泉水生產企業主要的消毒方式,成功替代臭氧化學消毒手段。
中壓多譜段紫外線消毒在電力行業改善膜生物污染和易堵的現狀,降低膜清洗頻率,延長反滲透膜使用壽命;減少化學品使用量,提高整個制水系統的穩定性和智能化程度。
中壓紫外線在電力化工行業的主要應用有:
1、 消毒
2、 分解余氯
3、 TOC降解
1、 消毒
在線消毒
微生物受到紫外光照后,波段集中在UVC(200-280nm),使其整體結構遭到破壞,各種細菌、病毒等喪失繁殖和復活能力,從而達到滅菌效果。
為什么選擇紫外線技術?
. 高效殺滅各類微生物,包括對氯有較高耐受度的抗藥性的隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲。
. 不產生氯消毒副產物THMs,無化學品殘留。
. 純物理綠色消毒方式,不影響水的色,味,口感。
. 操作維護簡便,根據使用情況,每1-2年更換一次燈管。
中壓多譜段紫外線消毒的技術優勢
殺菌廣譜
中壓紫外線為連續輸出光譜(波長范圍200nm-400nm);低壓紫外線僅輸出波長為253.7nm的單色光譜。
由于不同種類的微生物以及微生物的不同結構對不同波長紫外線的吸收能力和敏感性不同,因而中壓多譜段紫外線殺菌更具廣譜性。
殺菌更為徹底
中壓多譜段紫外線能夠全面破壞微生物結構,有效避免微生物光復活問題,而低壓紫外線僅破壞微生物DNA結構。
殺菌環境適應性廣
中壓多譜段紫外線殺菌不受消毒介質溫度的影響;而低壓紫外線的工作溫度范圍為5°C-40°C。
殺菌監測更為準確
單支中壓紫外線燈管功率可達7KW,處理流量可達600m3/h;可以大大減少燈管使用數量,提高監測準確性。
2、 余氯分解
中壓紫外線脫氯是一種超潔凈脫氯技術,其紫外線照射劑量遠高于FDA推薦巴氏消毒等效水制備所需紫外線照射劑量,因而可實現余氯分解、滅菌一步完成;確保在反滲透進水端即將水中衛生物控制在極低水平,防止反滲透膜污染和降低反滲透產水微生物壓力,進而降低產水系統和純化水分配系統的巴氏消毒頻率。
中壓紫外線脫氯及殺菌的技術原理
自由氯在水中主要以HClO或ClO- 形式存在,HClO和ClO-通過吸收波長在260-330nm之間的紫外線,分解為O2或HCl。
. HClO及ClO- 的吸收光譜與中壓紫外線的輸出光譜更為吻合
. 中壓紫外線脫氯及殺菌的照射劑量是常規在線消毒所需照射劑量的數十倍

中壓紫外線脫氯及殺菌的工藝優勢

. 高效脫除余氯的同時徹底滅活原水微生物,從源頭消除純化水系統微生物風險
. 有效預防后段RO,EDI及儲存分配系統微生物污染,大大降低其周期性消毒頻率
. 日常運行及管理成本大大優于活性炭
. 在線紫外線強度監測及劑量顯示,準確預測脫氯效果
. 占地空間小且系統本身非常潔凈,無需定期清洗和消毒
. 無需任何化學品添加,避免RO系統結垢問題
3、 TOC降解
水中有機物在高壓鍋爐內加熱水解為有機酸,會大大增加高壓或超高壓鍋爐腐蝕風險。行業標準200ppb的進水要求已經無法滿足一些高壓或超高壓鍋爐進水TOC要求,近一步降低鍋爐補給水TOC水平是客觀技術需要。紫外線技術是純水和超純水TOC降解必不可少的環節。
TOC(Total Organic Carbon)降解機理
紫外線降解TOC是多種機理共同作用的結果:
. 短波長紫外線通過激發水分子生成強氧化能力的羥基自由基(.OH)氧化去除水中有機物;
. 通過短波長紫外線高能光子,直接打斷有機分子分子鏈,分解有機物;
. 通過短波長紫外線打斷有機分子分子鏈,將其離子化,通過后續離子交換工藝去除;240nm以下紫外線都是TOC降解的較佳波長。
中壓多譜段TOC降解系統適合在中高流量或TOC降解要求比較高的應用場合,充分發揮中壓燈管單只功率高的優勢,可較大程度減少紫外燈管和系統的數量,從而降低系統的安裝和操作成本。
Hanovia “Super TOC”紫外燈管是專為中高流量及高水平TOC降解,其強化短波長紫外線輸出,短波長的輸出功率是普通消毒中壓燈管的3倍以上。


中低流量TOC降解系列
采用“UV Tunnel ”隧道式殺菌理念,纖薄的水層厚度和超長殺菌接觸時間;行業創新的燈管壽命預測模式,采用先進的計算機流體CFD模型,結合燈管運行時間、啟停次數對燈管壽命的影響以及石英套管老化系數(aging factor)和污染系數(fouling factor)對紫外線光強的影響,更為精準預測燈管壽命的真實終點。