การฆ่าเชื้อและการควบคุมคลอรีนในระบบเมมเบรน RO + UF | มิซูมิ สตาร์ควอเตอร์

แนะ นำ

ระบบเมมเบรนคู่ที่รวมการกรองอัลตราฟิลเตรชั่น (UF) และรีเวิร์สออสโมซิส (RO) ถูกนํามาใช้มากขึ้นในการบําบัดน้ําอุตสาหกรรมเนื่องจากประสิทธิภาพการกรองที่เหนือกว่าและการควบคุมจุลินทรีย์ อย่างไรก็ตาม หนึ่งในความท้าทายที่สําคัญที่สุดในระบบดังกล่าวอยู่ที่การสร้างสมดุลระหว่างการฆ่าเชื้อที่มีประสิทธิภาพกับการป้องกันเมมเบรน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้สารออกซิไดซ์ เช่น โซเดียมไฮโปคลอไรต์

แม้ว่าคลอรีนจะมีประสิทธิภาพในการควบคุมการเปรอะเปื้อนทางชีวภาพในเมมเบรนอัลตราฟิลเตริลฟิลเตอร์ แต่ก็อาจทําให้เกิดความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ต่อเมมเบรน RO โพลีเอไมด์หากไม่ทําให้เป็นกลางอย่างเหมาะสม สิ่งนี้ทําให้จําเป็นอย่างยิ่งที่ต้องใช้การควบคุมที่แม่นยําในการให้คลอรีนการตรวจสอบสารตกค้างและการทําให้โซเดียมไบซัลไฟต์เป็นกลาง

ในบทความนี้ เราจะสํารวจกลยุทธ์เชิงปฏิบัติสําหรับการฆ่าเชื้อในระบบเมมเบรนคู่ โดยมุ่งเน้นไปที่:

• การตวงโซเดียมไฮโปคลอไรต์ที่เหมาะสมที่สุดสําหรับเมมเบรน UF
• การควบคุมคลอรีนตกค้างก่อนเมมเบรน RO
• การตวงโซเดียมไบซัลไฟต์ที่มีประสิทธิภาพและการพิจารณาค่า pH แบบเรียลไทม์
• พารามิเตอร์การตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าการทํางานที่ปลอดภัยและมีเสถียรภาพ

ไม่ว่าคุณจะออกแบบระบบใหม่หรือเพิ่มประสิทธิภาพโรงงานที่มีอยู่ข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้จะช่วยลดการเปรอะเปื้อนของเมมเบรนยืดอายุการใช้งานและรักษาความปลอดภัยของจุลินทรีย์ตลอดกระบวนการของคุณ

กลยุทธ์การจ่ายโซเดียมไฮโปคลอไรต์สําหรับระบบ UF

โซเดียมไฮโปคลอไรต์ (NaClO) เป็นหนึ่งในสารฆ่าเชื้อที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบการปรับสภาพอัลตราฟิลเตรชั่น (UF) คุณสมบัติออกซิไดซ์ที่แข็งแกร่งทําให้มีประสิทธิภาพในการยับยั้งแบคทีเรีย ไวรัส และสิ่งมีชีวิตที่สร้างไบโอฟิล์มบนพื้นผิวเยื่อหุ้ม UF อย่างไรก็ตาม เพื่อให้มั่นใจทั้งประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนาน การให้ยาจะต้องแม่นยําและตรวจสอบอย่างระมัดระวัง

ช่วงการจ่ายยาทั่วไป

สําหรับการฆ่าเชื้ออย่างต่อเนื่องระหว่างการทํางานความเข้มข้นของโซเดียมไฮโปคลอไรต์ที่แนะนําในน้ําป้อน UF โดยทั่วไปคือ:

• 1–3 มก./ลิตร สําหรับการจ่ายค่าบํารุงรักษามาตรฐาน
• 5–10 มก./ลิตร สําหรับการฆ่าเชื้ออย่างเข้มข้นเป็นระยะหรือการล้างย้อนด้วยสารเคมี (CEB)

ข้อควรพิจารณาที่สําคัญ

• ความสม่ําเสมอในการผสม: โซเดียมไฮโปคลอไรต์ควรผสมอย่างทั่วถึงกับน้ําป้อนต้นน้ําของโมดูล UF เพื่อหลีกเลี่ยงความเข้มข้นมากเกินไปในท้องถิ่น
• เวลาติดต่อ: รักษาเวลาสัมผัสให้เพียงพอ (โดยทั่วไป 5-10 นาที) เพื่อให้สามารถฆ่าเชื้อได้อย่างเต็มที่ก่อนเข้าสู่เมมเบรน
• การจัดการส่วนที่เหลือ: ต้องจัดการคลอรีนที่มากเกินไปอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อเมมเบรน RO ปลายน้ํา

STARK แนะนําให้ติดตั้งปั๊มจ่ายคลอรีนเฉพาะพร้อมการควบคุม PID และการตรวจสอบสารตกค้างออนไลน์ ซึ่งทําให้มั่นใจได้ว่าการจ่ายไฮโปคลอไรต์มีความสม่ําเสมอและปลอดภัยสําหรับการทํางานของ UF

การตวงโซเดียมไบซัลไฟต์ที่แม่นยําเพื่อปกป้องเมมเบรน RO

เมมเบรนโพลีเอไมด์รีเวิร์สออสโมซิส (RO) มีความไวสูงต่อสารออกซิไดซ์ เช่น คลอรีนอิสระและคลอรามีน การสัมผัสกับคลอรีนตกค้างในระดับต่ําสามารถนําไปสู่การเสื่อมสภาพของโครงสร้างเมมเบรนอย่างถาวรทําให้เกิดการสูญเสียการปฏิเสธเกลือและการซึมผ่านที่เพิ่มขึ้น เพื่อป้องกันปัญหานี้ โซเดียมไบซัลไฟต์ (NaHSO₃) มักใช้เป็นสารรีดิวซ์เพื่อทําให้คลอรีนเป็นกลางก่อนที่น้ําจะเข้าสู่ระบบ RO

การให้ยา SBS ที่แนะนํา

ปฏิกิริยาการทําให้เป็นกลางคือ:

Cl₂ + NaHSO₃ + H₂O → 2Cl⁻ + NaHSO₄ + 2H⁺

ตามแนวทางทั่วไป:

• คลอรีนอิสระ 1.0 มก./ลิตร ต้องใช้ประมาณ โซเดียมไบซัลไฟต์ 1.8 มก./ลิตร เพื่อการทําให้เป็นกลางอย่างสมบูรณ์
• มักใช้ SBS ส่วนเกินเล็กน้อย (10-20%) เพื่อให้แน่ใจว่าลดลงอย่างสมบูรณ์ แต่ควรหลีกเลี่ยงการให้ยาเกินขนาด

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

• การผสมแบบอินไลน์: ควรฉีดโซเดียมไบซัลไฟต์โดยใช้เครื่องผสมแบบคงที่เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายตัวและปฏิกิริยาอย่างเต็มที่
• เวลาปฏิกิริยา: รอเวลาสัมผัสอย่างน้อย 20-30 วินาทีก่อนที่จะไปถึงเมมเบรน RO
• การตรวจสอบที่เหลือ: ติดตั้งเครื่องวิเคราะห์คลอรีนออนไลน์ต้นน้ําและปลายน้ําของการฉีด SBS เพื่อตรวจสอบการกําจัดคลอรีนอย่างสมบูรณ์

ความล้มเหลวในการควบคุมการให้ยา SBS อย่างเหมาะสมอาจส่งผลให้เกิดการทะลุคลอรีนตกค้างหรือการนําซัลไฟต์มากเกินไป ซึ่งอาจส่งเสริมการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ปลายน้ํา ระบบ STARK ได้รับการออกแบบด้วยปั๊มจ่ายสาร SBS อัตโนมัติและการควบคุมข้อเสนอแนะในตัวเพื่อการปกป้องเมมเบรนที่เหมาะสมที่สุด

ค่า pH ส่งผลต่อประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อคลอรีนอย่างไร

ประสิทธิภาพของคลอรีนในฐานะสารฆ่าเชื้อนั้นขึ้นอยู่กับค่า pH เป็นอย่างมาก ในน้ําคลอรีนอยู่ในสมดุลระหว่างสองสายพันธุ์:

Cl₂ + H₂O ⇌ HOCl + H⁺ + Cl⁻ ⇌ OCl⁻ + H⁺

จากสองรูปแบบนี้ กรดไฮโปคลอรัส (HOCl) เป็นสารฆ่าเชื้อที่แข็งแรงกว่า ไฮโปคลอไรต์ไอออน (OCl⁻). การกระจายระหว่างสายพันธุ์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับค่า pH:

• ที่ pH 6.0–7.0: มากกว่า 80–90% มีอยู่ในชื่อ HOCl → ประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อสูง
• ที่ค่า pH 8.0: เหลือเพียง ~20% เท่านั้นเนื่องจาก HOCl → การฆ่าเชื้อที่อ่อนแอลง

ซึ่งหมายความว่าเพื่อการควบคุมจุลินทรีย์ที่เหมาะสมที่สุดในการปรับสภาพ ultrafiltration รักษาค่า pH ระหว่าง 6.5 และ 7.5 เหมาะอย่างยิ่ง ที่ระดับ pH ที่สูงขึ้น จําเป็นต้องใช้คลอรีนมากขึ้นอย่างมีนัยสําคัญเพื่อให้ได้ผลการฆ่าเชื้อแบบเดียวกัน ซึ่งจะเพิ่มต้นทุนทางเคมีและความเสี่ยงต่อเมมเบรน RO

ความหมายในทางปฏิบัติ

• ประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อ: ค่า pH ที่ต่ํากว่า = HOCl มากขึ้น = การยับยั้งจุลินทรีย์ได้เร็วขึ้นและสมบูรณ์ยิ่งขึ้น
• ความปลอดภัยของสารเคมี: ปริมาณคลอรีนที่ต่ําลงที่จําเป็นที่ pH ที่เหมาะสม = ลดความเสี่ยงของการให้ยาเกินขนาด
• การป้องกันเมมเบรน: การควบคุมค่า pH ที่แม่นยําช่วยลดคลอรีนส่วนเกินและลดความต้องการ SBS

ระบบ STARK ประกอบด้วยการตรวจสอบค่า pH ออนไลน์และหน่วยจ่ายกรด/เบส เพื่อรักษาสภาวะการฆ่าเชื้อในอุดมคติ และรับประกันการทําให้คลอรีนเป็นกลางที่เหมาะสมที่สุดก่อนเมมเบรน RO

การทําความสะอาดกับการฆ่าเชื้อ: ความแตกต่างที่สําคัญในการบํารุงรักษา RO/UF

ในระบบเมมเบรนคู่ ทั้ง การทําความสะอาด และ ฆ่า เชื้อ มีความจําเป็น แต่มีจุดประสงค์ที่แตกต่างกันมาก ความสับสนของทั้งสองอาจนําไปสู่การใช้สารเคมีที่ไม่เหมาะสม อายุการใช้งานของเมมเบรนลดลง หรือการควบคุมการเปรอะเปื้อนที่ไม่มีประสิทธิภาพ

1. วัตถุประสงค์

• ฆ่า เชื้อ: มุ่งเป้าไปที่การฆ่าหรือยับยั้งแบคทีเรีย ไวรัส และเชื้อโรคอื่นๆ โดยทั่วไปจะทําได้ด้วยสารออกซิไดซ์ เช่น โซเดียมไฮโปคลอไรต์หรือไบโอไซด์ที่ไม่ออกซิไดซ์
• การทําความสะอาดด้วยสารเคมี: มุ่งเน้นไปที่การขจัดคราบสกปรกทางกายภาพหรือทางเคมี เช่น ขูดหินปูน ไบโอฟิล์ม หรือการสะสมอินทรีย์โดยใช้สารละลายที่เป็นกรดหรือด่าง

2. เวลาและความถี่

• ฆ่า เชื้อ: ดําเนินการอย่างต่อเนื่องหรือเป็นระยะ (เช่น รายวันหรือรายสัปดาห์) เพื่อควบคุมการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบการปรับสภาพ UF
• การทําความสะอาด: ดําเนินการตามความจําเป็น โดยปกติเมื่อตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพ เช่น ความดันทรานส์เมมเบรน (TMP) อัตราการไหลปกติ หรือการปฏิเสธเกลือเกินเกณฑ์ที่ยอมรับได้

3. สารเคมีที่ใช้

• ฆ่า เชื้อ: โซเดียมไฮโปคลอไรต์, ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์, กรดเปอร์อะซิติก
• การทําความสะอาด: กรดซิตริก, โซเดียมไฮดรอกไซด์, EDTA, สารลดแรงตึงผิว

สิ่งสําคัญคือต้องทราบว่าสารฆ่าเชื้อต้องถูกกําจัดออกหรือทําให้เป็นกลางก่อนเริ่มทําความสะอาด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบ RO ที่มีความเสี่ยงสูงต่อความเสียหายของเมมเบรน ระบบ STARK RO มีโปรโตคอลการทําความสะอาดในสถานที่ (CIP) และการฆ่าเชื้อแบบบูรณาการเพื่อให้แน่ใจว่ารอบการบํารุงรักษาที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

บทสรุป

การฆ่าเชื้อโรคที่เหมาะสมและการควบคุมคลอรีนตกค้างเป็นสิ่งสําคัญสําหรับการทํางานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพของระบบเมมเบรนคู่ที่รวมอัลตราฟิลเตรติก (UF) และรีเวิร์สออสโมซิส (RO) ตั้งแต่การให้โซเดียมไฮโปคลอไรต์ไปจนถึงการจัดการค่า pH และการรับรองการทําให้เป็นกลางอย่างแม่นยําด้วยโซเดียมไบซัลไฟต์แต่ละขั้นตอนมีบทบาทสําคัญในการปกป้องความสมบูรณ์ของเมมเบรนและรับประกันคุณภาพน้ํา

ด้วยการทําความเข้าใจวิทยาศาสตร์เบื้องหลังเคมีคลอรีนและการใช้การตรวจสอบแบบเรียลไทม์ผู้ปฏิบัติงานสามารถลดการเปรอะเปื้อนทางชีวภาพได้อย่างมีนัยสําคัญยืดอายุการใช้งานของเมมเบรนและรักษาประสิทธิภาพของระบบให้สม่ําเสมอ

ที่ สตาร์ควอเตอร์เราช่วยลูกค้าทั่วโลกออกแบบและใช้งานระบบ RO และ UF ที่มีประสิทธิภาพสูงด้วยการควบคุมการฆ่าเชื้อในตัว ไม่ว่าคุณจะจัดการโรงงานในเขตเทศบาลหรือโรงงานผลิตน้ําอุตสาหกรรมโซลูชันของเราสามารถปรับให้เหมาะกับคุณภาพน้ํากําลังการผลิตและความต้องการด้านการปฏิบัติตามข้อกําหนดของคุณ

ต้องการคําแนะนําจากผู้เชี่ยวชาญในการเพิ่มประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อในระบบเมมเบรนของคุณหรือไม่?
เราอยู่ที่นี่เพื่อช่วยคุณลดต้นทุนการดําเนินงานและปรับปรุงอายุการใช้งานของระบบ