在反滲透系統的運行管理中,設備停用后的重啟是一個需要關注的環節。不少運行人員遇到過這樣的情況:設備停用一段時間后重新啟動,壓差快速上升、產水量下降,甚至需要頻繁進行化學清洗。這些問題的背后,往往與重啟前未進行殺菌處理有關。本文從停用期間微生物的生長條件、不殺菌可能帶來的問題以及重啟前殺菌的作用三個方面進行梳理。
一、停用期間微生物繁殖條件發生變化
反滲透設備在正常運行時,水流持續通過膜表面,流速形成的剪切力會對微生物的附著產生抑制作用。同時,如果系統在線投加非氧化性殺菌劑,藥劑持續存在也會對微生物的繁殖形成抑制。
當設備停用后,上述抑制因素隨之消失。膜殼內部、管道及壓力容器中殘留的水體成為微生物生長的環境。反滲透膜表面本身經過長期運行,會積累一定量的有機物和微生物殘骸,這些物質為殘存的微生物提供了營養來源。停用期間水溫若處于適宜范圍,微生物會進入繁殖階段。在靜止狀態下,微生物更容易附著在膜表面并開始分泌胞外聚合物,這是生物膜形成的前期過程。
二、生物膜在停用期間更容易形成
連續運行時,即使有少量微生物附著,水流的作用也會在一定程度上限制生物膜的連續生長。但停用期間,微生物有充足的時間在膜表面完成附著、繁殖、分泌胞外聚合物的過程。生物膜的形成速度在靜止條件下明顯加快。
一旦生物膜形成,其結構較為穩定,對后續的清洗操作有較強的抵抗能力。生物膜中的微生物被胞外聚合物包裹,常規的沖洗操作難以將其剝離。這意味著,如果停用后直接重啟而不進行殺菌處理,已經形成的生物膜會成為持續的污染源,影響系統恢復后的運行狀態。
三、不進行殺菌直接重啟的常見表現
在實際運行中,停用后未殺菌直接重啟的設備,常常會出現以下情況:
重啟后系統壓差快速上升。生物膜占據膜表面的水流通道,導致進水側與濃水側的壓力差值在短時間內明顯增加,有時僅數小時或數天內就會達到需要清洗的水平。
產水量下降且恢復困難。由于生物膜的覆蓋,膜的有效過濾面積減少,產水流量低于停用前的水平。即使提高進水壓力,產水量的恢復效果也有限。
產水水質出現波動。生物膜的存在可能影響膜的脫鹽性能,產水電導率出現上升趨勢。部分情況下,生物膜脫落后的碎片進入產水側,也會對產水水質產生影響。
清洗周期明顯縮短。未經殺菌直接重啟的設備,往往在運行不久后就需要進行化學清洗。而且由于生物膜在停用期間已經形成較為完整的結構,單次清洗的效果可能不理想,清洗頻率會明顯增加。
四、重啟前殺菌的作用
在重啟前進行殺菌操作,主要目的是消除停用期間在膜表面和系統內部繁殖的微生物,防止這些微生物在系統恢復運行后造成污染。
通過向系統內注入非氧化性殺菌劑并進行循環或浸泡,可以使藥劑與膜表面充分接觸,殺滅附著在膜上的微生物。這一操作能夠在生物膜形成初期或尚未形成致密結構時進行干預,避免微生物在系統重啟后持續繁殖。殺菌完成后,通過沖洗將殺滅的微生物殘體排出系統,再進行正常運行。
對于停用時間較長的設備,在殺菌操作基礎上,有時還需要配合短時間的浸泡或循環清洗,以增強處理效果。
五、不同停用情況的處理建議
停用時間較短,如數天以內,可以在重啟前進行低濃度殺菌劑循環,然后沖洗至排水無藥劑殘留后投入運行。
停用時間較長,如一周以上,建議在停用時就采取保護措施,例如向系統內注入保護液或定期進行殺菌劑浸泡。重啟前根據停用期間的保護情況,選擇合適濃度的殺菌劑進行處理。對于停用期間未采取任何保護措施的設備,重啟前需要進行充分的殺菌和沖洗。
結語
停用后的反滲透設備重啟前進行殺菌,是為了消除停用期間微生物在靜止條件下繁殖所帶來的污染風險。這一操作有助于減少生物膜在膜表面的形成,維持系統重啟后的穩定運行狀態。在實際維護中,根據停用時間長短和停用期間的保護情況,選擇適合的殺菌處理方式,是保障反滲透設備長期穩定運行的重要環節。