Устройства для фильтрации мембран микроорганизмов в воде играют все более важную роль в современной обработке воды. Благодаря эффективной физической фильтрации он может эффективно перехватывать невидимые микробные угрозы в воде и обеспечивать безопасность питьевой воды. Тем не менее, как решить проблему загрязнения и стоимости мембраны, чтобы еще больше повысить долговечность и фильтрационный эффект мембранного материала, является неотложной технической проблемой, которая должна быть решена в настоящее время. По мере того, как наука и техника продолжают развиваться, технологии фильтрации микробных мембран в будущем, как ожидается, достигнут большего прорыва в области очистки воды, обеспечивая более надежную гарантию безопасности водных ресурсов и общественного здравоохранения во всем мире.
Принцип
Устройства фильтрации мембран микроорганизмов в воде обычно используют пористую структуру мембраны для скрининга и перехвата микроорганизмов в воде. Технология мембранной фильтрации - это метод физического разделения, основанный на молекулах воды, которые могут проходить через пористость мембраны, в то время как более крупные молекулы (такие как бактерии, вирусы, суспензии и т. Д.) не могут проходить через пористость мембраны и поэтому перехватываются на поверхности мембраны.
Существуют различные типы мембранных фильтрационных устройств, в зависимости от размера отверстия мембраны и механизма фильтрации, обычно разделенных на ультрафильтры (UF), нанофильтры (NF), обратный осмос (RO) и так далее. Разрыв ультрафильтра составляет от 0,01 до 0,1 микрон, что позволяет эффективно удалять бактерии, вирусы и большинство суспензий в воде; Нанфильтрующие мембраны имеют меньшие апертуры, обычно от 1 до 10 нанометров, и могут эффективно удалять растворенные органические вещества и некоторые меньшие ионы из воды; Реосмотическая мембрана имеет меньшую апертуру и способна удалять ионы, микроорганизмы и даже вирусы из воды, обеспечивая чрезвычайно чистое качество воды.
Угроза микробов в воде
Водные микроорганизмы в основном включают бактерии, вирусы, водоросли и другие микроорганизмы, которые широко распространены в воде и часто незаметны невооруженным глазом. Распространенные микроорганизмы, загрязняющие воду, такие как кишечная палочка, холерный вибрион, сальмонелла, норовирус и т. Д. Эти микроорганизмы могут передаваться человеку через питьевую воду, пищу или прямой контакт с водой, вызывая различные заболевания, включая гастроэнтерит, холеру, брюшной тиф, вирусный гепатит и т. Д. Кроме того, некоторые водные патогенные микроорганизмы способны долго выживать в воде и передаваться людям через аэрозоли, увеличивая опасность загрязнения воды.
Эффект перехвата микроскопических мембранных фильтров
Устройства фильтрации мембран микроорганизмов в воде эффективно изолируют невидимые угрозы в этих водах посредством физического перехвата мембран. Во - первых, конструкция апертуры мембраны определяет ее фильтрационный эффект на микроорганизмы в воде. Бактерии и вирусы значительно различаются по размерам, но большинство бактерий имеют размеры от 0,5 до 5 микрон, а вирусы обычно находятся в пределах от 20 до 300 нанометров, поэтому ультрафильтры и нанофильтры могут эффективно удалять эти патогены. В частности, под действием технологий нанофильтрации и обратного осмоса вирусы и микробы были практически удалены, а качество воды значительно улучшилось.
Кроме того, мембранные фильтры удаляют из воды органические вещества и некоторые химические вещества, которые часто обеспечивают питательные вещества для размножения микроорганизмов. Когда вредные вещества удаляются, улучшается среда обитания микроорганизмов, что уменьшает их количество и скорость размножения.
Преимущества и проблемы
Его преимущество заключается в его высокой эффективности, экологичности и низком потреблении энергии. По сравнению с традиционными методами обработки воды, такими как хлорирование, ультрафиолетовое облучение и т. Д., мембранная фильтрация может более точно удалять вредные вещества из воды, особенно в удалении бактерий, вирусов и других микроорганизмов. Кроме того, мембранная технология фильтрации не изменяет химический состав воды и не производит вредных побочных продуктов, поэтому более безопасна и надежна.
Однако есть также некоторые проблемы с устройствами мембранной фильтрации. Во - первых, проблема очистки и обслуживания мембраны более сложная. По мере накопления микроорганизмов и загрязняющих веществ в процессе фильтрации поверхность мембраны легко образует загрязняющий слой, что снижает эффективность фильтрации. Поэтому регулярная очистка пленки и замена изношенного мембранного материала являются ключом к поддержанию нормальной работы устройства. Во - вторых, стоимость мембранных материалов выше, особенно в крупных системах очистки воды, расходы на замену и обслуживание мембран нельзя игнорировать.