Làm thế nào công nghệ UV có thể giảm thiểu quá trình tạo màng sinh học?

Việc sử dụng công nghệ màng lọc là thực tế phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm, đồ uống và dược phẩm. Hệ thống màng lọc đóng một vai trò quan trọng trong việc lọc nước, nước thành phần, tái sử dụng và tái chế nước. Mặc dù các hệ thống này rất đáng tin cậy và tạo ra kết quả nhất quán, nhưng việc bảo dưỡng và giám sát đúng cách các màng là điều cần thiết để đảm bảo kết quả tối ưu. Lọc màng sinh học có thể gây ra nhiều vấn đề và điều quan trọng là phải thực hiện giám sát hệ thống và áp dụng các công nghệ tiền xử lý để giảm thiểu chúng trước khi chúng tác động đến quy trình của khách hàng.

UV được chứng minh là công nghệ có ảnh hưởng mạnh mẽ đến vi sinh vật trên bề mặt đồ dùng

Một bài báo toàn diện có tựa đề “Tạo màng sinh học của màng xử lý nước: Đánh giá nguyên nhân cơ bản, kỹ thuật giám sát và biện pháp kiểm soát” được xuất bản trên tạp chí Membranes năm 2012 thảo luận chi tiết hơn về vấn đề này và lưu ý rằng việc tạo màng sinh học có thể dẫn đến các vấn đề sau:

• Giảm lưu lượng màng
• Có thể cần nguồn cấp dữ liệu cao hơn và áp suất chênh lệch cao hơn để duy trì hiệu suất tương tự như màng không bị bám
cặn

• Có thể bị ảnh hưởng đến suy thoái màng và tuổi thọ của màng
• Giảm chất lượng và độ đặc của nước đi qua màng
• Năng lượng cao hơn và áp suất cao hơn có thể được yêu cầu để vượt qua sự suy giảm thông lượng

Theo bài báo, gần 50% các vấn đề về tắc nghẽn màng trong hệ thống lọc nano và thẩm thấu ngược một phần là do quá trình lọc sinh học.

Để giảm thiểu rủi ro tạo màng sinh học, cần phải giám sát hệ thống chính xác. Một số thông số phải được giám sát bao gồm:

• Kiểm tra ATP hoặc mạ vi sinh của nước và / hoặc bề mặt màng
• Hàm lượng TOC của nước
• Thay đổi áp suất
• Nồng độ muối sau lọc

Theo dõi các thông số này sẽ cải thiện việc phát hiện sớm quá trình tạo màng sinh học. Nhiều cơ sở thực phẩm, đồ uống và dược phẩm cũng áp dụng công nghệ tiền xử lý hoạt động trước hệ thống màng lọc. Những điều này giúp giảm thiểu tạp chất sinh học, do đó làm giảm tần suất và mức độ nghiêm trọng của quá trình tạo màng sinh học. Các công nghệ tiền xử lý phổ biến bao gồm:

• Khử trùng bằng clo
• Ozon hóa
• Khử trùng bằng tia cực tím

Trong khi cả clo hóa và ozon hóa đều là những kỹ thuật tiền xử lý hiệu quả, clo dư và ozon phải được loại bỏ khỏi nước trước khi tiếp xúc với màng. Mặc dù nhiều màng hiện nay cung cấp khả năng chống clo lớn hơn nhiều, nhưng các chất oxy hóa như clo vẫn sẽ làm phân hủy bề mặt màng một cách từ từ. Ngoài ra, clo và ôzôn đều được biết là tạo ra các sản phẩm phụ có thể không mong muốn trong quá trình hạ nguồn. Điều này đặc biệt đúng với nước được sử dụng như một thành phần. Trong ngành công nghiệp nước đóng chai, ozone thường là mối quan tâm do sự hình thành của bromat. Khi sử dụng phương pháp khử trùng bằng clo, các sản phẩm phụ có thể bao gồm NDMA, THM và HAA, tất cả đều bị nghi ngờ là chất gây ung thư và không mong muốn, đặc biệt là trong ngành công nghiệp đồ uống.

Đèn UV được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, cải thiện tích cực các vấn đề ô nhiễm bề mặt

Trong trường hợp khử trùng bằng tia cực tím, các hợp chất như NDMA, THM, HAA và bromat không phải là vấn đề đáng lo ngại. Vì UV sử dụng chiếu xạ thay vì oxy hóa làm phương tiện khử trùng nên tia UV không tạo ra các sản phẩm phụ này. Ngoài ra, không giống như công nghệ ozone và clo, vì không có dư lượng oxy hóa khi khử trùng bằng tia cực tím, nên không có tác động tiêu cực đến bề mặt polyme của màng. Ngoài những lợi ích này, UV là một giải pháp bảo trì thấp cung cấp khả năng giám sát hiệu suất hệ thống trực tuyến. Điều này cung cấp thêm sự đảm bảo rằng hệ thống đang hoạt động chính xác. Do đó, khử trùng bằng tia UV được coi là giải pháp tiền xử lý hiệu quả nhất để giảm thiểu vấn đề tạo màng sinh học.