在反渗透水处理系统的运行中,管道内壁悄然形成的生物膜是一个普遍且棘手的问题。它像一层致密的粘液状“苔藓",不仅会阻碍水流、增加能耗,更是微生物滋生的庇护所,持续威胁最终产水水质。许多运维人员发现,常规的杀菌剂投加对其效果有限,而粗暴的清洗又可能损伤管道。那么,是否存在一些相对快速且对管材友好的清除办法?
认识“对手":为什么生物膜难以对付?
生物膜是微生物群落在管道表面附着后,分泌大量胞外聚合物形成的一种具有复杂结构的保护性群落。这层基质就像细菌的“盔甲",能有效阻挡常规浓度杀菌剂的渗透,使其内部的微生物得以存活。因此,对付成熟的生物膜,单纯依靠提高杀菌剂浓度往往收效不大,需要采取更具针对性的物理与化学组合策略。
组合策略:物理剥离与化学分解相结合
有效的清除通常分两步走:先设法破坏生物膜的整体物理结构,再对其残留部分进行化学分解和杀灭。
物理剥离法:利用力学作用“撕开"膜体
这类方法主要目标是松动和剥离附着物。
高压水射流清洗:这是较为直接和通用的方法。通过专业设备产生的高压水流,对管壁进行冲刷。这种方法对大多数金属和塑料管道都较为安全,其效果取决于压力、流量以及喷头的机械设计。它能清除大部分已松动的生物膜和沉积物。
气水脉冲(气爆)技术:这是一种动态清洗技术。通过向管道内交替注入压缩空气和清水,制造剧烈的、不稳定的湍流和压力波动。这种如同“微震荡"的效果,可以有效震裂和冲刷掉物理粘附的生物膜,尤其对于常规水流难以触及的管段局部可能有一定效果。实施时需注意控制压力,避免对管道系统造成冲击。
化学清洗法:分解粘泥并杀灭微生物
在物理方法松动后,化学清洗能深入处理。
碱性清洗法:使用以氢氧化钠(烧碱)为主要成分的碱性清洗液进行循环清洗,是一种对管材相对温和的常用方法。碱液能有效溶解生物膜中由脂类和蛋白质构成的有机粘泥层,破坏其结构。为提高效果,清洗时可适当加温(例如控制在40至50摄氏度之间)。该方法对不锈钢、UPVC等常见材质通常较为安全。
氧化清洗法:对于耐受性较好的管道(如部分型号的不锈钢、UPVC),可以考虑使用过氧化氢(双氧水)或过氧乙酸等氧化剂进行清洗。它们能通过强氧化作用,破坏生物膜的分子结构并杀灭其中的微生物。必须重点注意:氧化剂对某些金属(如普通碳钢)和复合材质可能有腐蚀性,使用前必须进行严格的兼容性测试。
专用生物膜清洗剂:市场上有一些针对生物膜特点开发的复方清洗剂。它们通常含有表面活性剂(降低附着)、渗透剂(帮助药剂进入膜内部)和特定杀菌成分。选用这类产品时,核实其与现场特定管材、密封件的兼容性是不可省略的步骤。
实施流程与安全要点
一个相对稳妥的清洗流程通常遵循“评估—物理清洗—化学清洗—后处理"的步骤。
评估与准备:首先确认生物膜的存在及影响范围,并准确识别所有待清洗管道的材质。这是选择所有后续清洗方法的基础。
物理冲洗:在进行化学清洗前,大流量的水冲洗或采用上述物理方法,去除系统内松散的污物。
化学循环清洗:根据管材选择匹配的化学清洗剂,在系统内进行循环。清洗时需要控制合适的浓度、温度和循环时间,并密切观察反应。
冲洗与中和:化学清洗后,必须用洁净水(如反渗透产水)将系统冲洗干净,直至出水pH值和电导率与进水基本一致,确保无化学残留。
效果验证与后续抑制:清洗后,通过观察流量恢复情况、压差变化,或进行微生物涂抹取样,来验证清洗效果。更为关键的是,应立即建立或调整日常的杀菌方案,例如采用具有穿透性的非氧化性杀菌剂进行定期冲击式投加,以抑制生物膜的再次快速形成。
总结与提醒
清除管道生物膜,没有一成不变的“单一妙方"。快速且安全的关键,在于根据管道材质“量身定制"物理与化学相结合的组合策略。对于复杂或大型的系统,寻求专业清洗服务团队的帮助,常常是更高效、风险更低的选择。
值得强调的是,相比于事后费力地清洗,建立并执行一套能有效预防生物膜形成的日常杀菌与监测方案,对于保障反渗透系统长期稳定运行,具有更大的意义。定期监测微生物指标,观察系统压差变化,将问题控制在萌芽阶段,才是更为经济可靠的管理之道。