一种RO在线杀菌系统及方法与流程

本发明涉及一种ro在线杀菌系统及方法，属于工业废水膜法深度处理及回用领域。

背景技术：

工业废水膜法深度处理，由于废水中电导、硬度、cod、微生物含量高，水质复杂，且波动大，特别是微生物（即细菌、藻类、真菌、病毒和其它高等生物）。但它与无生命的颗粒不同之处在于他们有繁殖能力，在适宜的生存条件下形成生物膜，造成反渗透（ro）膜生物污染。

来水进反渗透前需经过预处理，处理水质达到进反渗透水质标准，一般会投加氯杀菌，如：次氯酸钠、二氧化氯等，进行杀菌，控制微生物滋生，但为了防止膜被氧化，ro的进水前投加还原剂进行脱氯处理，控制游离氯＜0.1ppm,这样会导致还原剂投加点之后无杀菌剂，残留微生物进入反渗透系统之后，找到了水中溶解性的有机营养物，这些有机营养物伴随反渗透过程的进行而浓缩富集在膜表面上，成为形成生物膜的理想环境与过程，微生物会在短时内大量繁殖。形成生物污染，将严重影响反渗透系统的性能，出现进水至浓水间压差的迅速增加，特别是夏季，导致膜元件微生物污染严重，压差增高，膜产水量的急剧下降，有时甚至在膜元件的产水侧也会出现生物污染，导致产品水受污染。

一旦出现生物污染并产生生物膜，清洗就非常困难。因为生物膜能保护微生物受水力的剪切力影响和化学品的消毒作用，此外，没有被彻底清除掉的生物膜将引起微生物的再次快速的滋生。

技术实现要素：

为了克服上述不足，本发明旨在提供一种ro在线杀菌系统及方法，采用ro在线杀菌系统及方法定期、定时间、定量在线投加非氧化杀菌剂，对反渗透膜（ro）进行杀菌，预防微生物污染，确保反渗透系统稳定运行。

本发明提供了一种ro在线杀菌系统，包括杀菌剂计量箱单元、计量泵单元、投药管路单元；所述杀菌剂计量箱单元为并联设置两个非氧化性杀菌剂计量箱（可分别配置不同的杀菌剂），配套设置必备的连接口及磁翻板液位计；所述计量泵单元包括两台非氧化性杀菌剂计量泵，计量泵的进水总管与水箱连接并设置管道过滤器，每个计量泵出口设置球形逆止阀和安全阀；投药管路单元包括计量泵的出口管路及其连接的分支管，出口管路上设置防腐压力表和阻尼器。

本发明中设置了不同的杀菌剂药箱，双箱配置不同杀菌剂，采用高效杀菌方法，提高杀菌效果，同时可避免和消除生物抗药性对杀菌效果的影响；分支管至各台反渗透进水保安过滤器进水管，可实现根据反渗透膜机组微生物污染程度选择性的单套杀菌或多套同时杀菌，便于控制和消除反渗透微生物污染；。

进一步地，每个非氧化性杀菌剂计量箱的容积为1m3，材质选用frp（纤维强化塑料）；所述非氧化性杀菌剂计量箱设有以下连接口：药液出口、排污口、液位计接口、加药口、稀释水接口、放泄阀回液口。

进一步地，所述非氧化性杀菌剂计量箱设有进水阀、排污阀、空气阀、药液进口阀，各阀门均采用upvc材质。

进一步地，所述非氧化性杀菌剂计量箱的磁翻板液位计，能输出4～20ma信号。

进一步地，所述计量泵采用隔膜式计量泵，技术参数为：q=170l/h,h=7bar,0.25kw；所述计量泵出口管路设置防腐压力表，并加隔离装置和阻尼器。

进一步地，所述计量泵的出水母管连接的分支管至各台反渗透进水保安过滤进水管并安装阀门，可实现根据反渗透膜机组微生物污染程度选择性的单套杀菌或多套同时杀菌，便于控制和消除反渗透微生物污染，同时对相应保安过滤器膜元件进行杀菌，避免微生物在保安过滤器膜元件上大量繁殖，从而污染反渗透膜。

进一步地，所有与输送药液接触的金属及非金属部件均采用耐相应药液腐蚀的材料，管道均采用upvc管。

本发明提供了一种ro在线杀菌方法，将非氧化杀菌剂储存在药箱内，通过计量泵投加到单套正在运行的反渗透高压泵进水管中，通过调整计量泵冲程，使非氧化杀菌剂浓度到设定值，从而达到在有限的时间段内以及反渗透统正常操作期间，向反渗透进水中冲击性加入非氧化杀菌剂。

在线杀菌处理按固定的时间间隔周期性地进行，每隔48~96小时一次，开启在线杀菌装置，进行杀菌。同时设置2个非氧化性杀菌剂计量箱，分别装入不同的非氧化性杀菌剂，交替杀菌，避免生物抗药性影响杀菌效果。两个计量箱分别装液态非氧化杀菌剂dbnpa（2,2-双溴代-3-次氮基-丙酰胺）和异噻唑啉酮(5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮)。

上述的杀菌方法，具体包括以下步骤：采用dbnpa和异噻唑啉酮非氧化性杀菌剂，交替杀菌，避免生物抗药性影响杀菌效果，采用1次dbnpa杀菌、2次异噻唑啉酮杀菌循环周期性杀菌方法，夏季每2-3天投加杀菌剂1次，冬季每3-5天投加杀菌剂1次。

所述的dbnpa杀菌非氧化性杀菌剂，投加有效浓度为200~500mg/l，持续时间2-4小时。

所述的异噻唑啉酮非氧化性杀菌剂，投加有效浓度150~300mg/l，持续时间1-2小时。

本发明的有益效果：

采用本反渗透在线杀菌装置，对反渗透膜进行杀菌，系统微生物污染得到了有效的缓解和控制，压差能够保持在0.30mpa以下，延长了反渗透化学清洗周期，膜产水量恢复至设计值，反渗透系统趋于稳定运行，同时延长了反渗透膜元件的使用寿命，节约膜元件的采购成本，年产生经济效益200余万元。

附图说明

图1为本发明ro在线杀菌系统的结构示意图。

图中，1为非氧化性杀菌剂计量箱，2为磁翻板液位计，3为管道过滤器，4为安全阀，5为球形逆止阀，6为非氧化性杀菌剂计量泵，7为反渗透膜机组，8为防腐压力表，9为阻尼器。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

如图1所示，一种ro在线杀菌系统，包括杀菌剂计量箱单元、计量泵单元、投药管路单元；所述杀菌剂计量箱单元为并联设置两个非氧化性杀菌剂计量箱1（可分别配置不同的杀菌剂），配套设置必备的连接口及磁翻板液位计2；所述计量泵单元包括两台非氧化性杀菌剂计量泵6，计量泵6的进水总管与水箱连接并设置管道过滤器3，每个计量泵6出口设置球形逆止阀5和安全阀4；投药管路单元包括计量泵6的出口管路及其连接的分支管，出口管路上设置防腐压力表8和阻尼器9。

本发明中设置了不同的杀菌剂计量箱，双箱配置不同杀菌剂，采用高效杀菌方法，提高杀菌效果，同时可避免和消除生物抗药性对杀菌效果的影响；分支管至各台反渗透进水保安过滤器进水管，可实现根据反渗透膜机组微生物污染程度选择性的单套杀菌或多套同时杀菌，便于控制和消除反渗透微生物污染；。

进一步地，每个非氧化性杀菌剂计量箱的容积为1m3，材质选用frp（纤维强化塑料）；所述非氧化性杀菌剂计量箱设有以下连接口：药液出口、排污口、液位计接口、加药口、稀释水接口、放泄阀回液口。

进一步地，所述非氧化性杀菌剂计量箱设有进水阀、排污阀、空气阀、药液进口阀，各阀门均采用upvc材质。

进一步地，所述非氧化性杀菌剂计量箱的磁翻板液位计，能输出4～20ma信号。

进一步地，所述计量泵采用隔膜式计量泵，技术参数为：q=170l/h,h=7bar,0.25kw；所述计量泵出口管路设置防腐压力表，并加隔离装置和阻尼器。

进一步地，所述计量泵的出水母管连接的分支管至各台反渗透进水保安过滤进水管并安装阀门，可实现根据反渗透膜机组微生物污染程度选择性的单套杀菌或多套同时杀菌，便于控制和消除反渗透微生物污染，同时对相应保安过滤器膜元件进行杀菌，避免微生物在保安过滤器膜元件上大量繁殖，从而污染反渗透膜。

进一步地，所有与输送药液接触的金属及非金属部件均采用耐相应药液腐蚀的材料，管道均采用upvc管。

本发明提供的杀菌系统和方法详述如下：

一、反渗透（ro）在线杀菌系统

1、非氧化性杀菌剂计量箱：

1.1设置计量箱2个，每个容积1m3，材质选用frp（纤维强化塑料）；

1.2计量箱设置以下的连接口：药液出口、排污口、液位计接口、加药口、稀释水接口、放泄阀回液口。

1.3进水阀、排污阀、空气阀、药液进口阀，各阀门均采用upvc材质。

1.4计量箱配置带远传功能的磁翻板液位计，能输出4～20ma信号。

2、非氧化性杀菌剂计量泵：

2.1计量泵采用隔膜式计量泵2台(q=170l/h,h=7bar,0.25kw)

2.2每台计量泵出口设有球形逆止阀、压力放泄阀（安全阀）。

2.3计量泵进口设管道过滤器。

2.4计量泵出口管路设置防腐压力表，并加隔离装置、阻尼器。

3、投药管路：计量出水母管分支管至各台反渗透进水保安过滤进水管并安装阀门，可实现根据反渗透膜机组微生物污染程度选择性的单套杀菌或多套同时杀菌，便于控制和消除反渗透微生物污染，同时对相应保安过滤器膜元件进行杀菌，避免微生物在保安过滤器膜元件上大量繁殖，从而污染反渗透膜。

4、所有与输送药液接触的金属及非金属部件均采用耐相应药液腐蚀的材料，管道均采用upvc管。

二、ro在线杀菌方法

1、两个计量箱分别装液态非氧化杀菌剂dbnpa（2,2-双溴代-3-次氮基-丙酰胺）和异噻唑啉酮(5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮)。

2、具体杀菌方法

2.1采用dbnpa和异噻唑啉酮非氧化性杀菌剂，交替杀菌，避免生物抗药性影响杀菌效果，采用1次dbnpa杀菌，2次异噻唑啉酮杀菌循环周期性杀菌方法，夏季每2-3天投加杀菌剂1次，冬季每3-5天投加杀菌剂1次。

2.2采用dbnpa杀菌，投加有效浓度为200~500mg/l，持续时间2-4小时。

2.3采用异噻唑啉酮，投加有效浓度150~300mg/l，持续时间1-2小时。投加周期为夏季2-3天，冬季3-5天。

表1

能源动力总厂一膜、二膜、三膜系统试用本反渗透在线杀菌装置，本实施例在一膜处理系统实施情况如表1所示。反渗透系统微生物污染得到了有效的控制和缓解，特别是夏季膜压差能够由以前3-4.50.30mpa，控制在0.30mpa以下，清洗周期由7-15天提高至15-20天，缓解了微生物污染对膜系统运行的压力，同时可延长反渗透膜元件使用寿命至3年以上。