Los dispositivos de filtración de membrana microbiana en el agua juegan un papel cada vez más importante en el campo del tratamiento moderno del agua. A través de medios de filtración física eficientes, puede interceptar eficazmente las amenazas microbianas invisibles en el agua y garantizar la seguridad del agua potable. Sin embargo, cómo resolver los problemas de contaminación y costo de la membrana y mejorar aún más la durabilidad y el efecto de filtración de los materiales de membrana es un problema técnico urgente que debe resolverse con urgencia. Con el progreso continuo de la Ciencia y la tecnología, se espera que la tecnología de filtración por membrana microbiana logre mayores avances en el campo del tratamiento del agua en el futuro, proporcionando una garantía más fuerte para la seguridad de los recursos hídricos mundiales y la salud pública.
Principio
Los dispositivos de filtración de membrana microbiana en el agua generalmente utilizan la estructura de poros de la membrana para lograr la detección e interceptación de microorganismos en el agua. La tecnología de filtración por membrana es una tecnología de separación física basada en que las moléculas de agua pueden pasar por los poros de la membrana, mientras que las moléculas más grandes (como bacterias, virus, suspensiones, etc.) no pueden pasar por los poros de la membrana, por lo que son interceptadas en la superficie de la membrana.
Hay diferentes tipos de dispositivos de filtración de membrana, que generalmente se dividen en ultrafiltración (uf), nanofiltración (nf), ósmosis inversa (ro), etc., dependiendo del tamaño del agujero y el mecanismo de filtración de la membrana. El tamaño del agujero de la membrana de ultrafiltración está entre 0,01 y 0,1 micras, lo que puede eliminar eficazmente bacterias, virus y la mayoría de las suspensiones en el agua; La membrana nanofiltrante tiene un tamaño de Poro más pequeño, generalmente de 1 a 10 nanómetros, y puede eliminar eficazmente la materia orgánica disuelta y algunos iones más pequeños en el agua; La membrana de ósmosis inversa tiene un tamaño de Poro más pequeño, puede eliminar iones, microorganismos e incluso virus en el agua y proporcionar una calidad de agua extremadamente pura.
La amenaza de los microorganismos en el agua
Los microorganismos del agua incluyen principalmente bacterias, virus, algas y otros microorganismos, que están ampliamente presentes en el agua y generalmente son imperceptibles a simple vista. Los microorganismos comunes que contaminan las fuentes de agua son Escherichia coli, Vibrio cholerae, salmonela, norovirus, etc. estos microorganismos pueden transmitirse al cuerpo humano a través del agua potable, los alimentos o el contacto directo con las fuentes de agua, causando diversas enfermedades, incluyendo gastroenteritis, cólera, fiebre tifoidea, hepatitis viral, etc. Además, Algunos microorganismos patógenos acuáticos pueden sobrevivir en el agua durante mucho tiempo y transmitirse a los seres humanos a través de aerosoles, lo que aumenta la nocividad de la contaminación del agua.
Efecto de interceptación del dispositivo de filtración de membrana microbiana
El dispositivo de filtración de membrana microbiana en el agua aísla efectivamente la amenaza invisible de estas aguas a través de la interceptación física de la membrana. En primer lugar, el diseño del tamaño del poro de la membrana determina su efecto de filtración sobre los microorganismos en el agua. Las bacterias y los virus varían mucho en tamaño, pero la mayoría de las bacterias tienen tamaños entre 0,5 y 5 micras, y los virus suelen estar entre 20 y 300 nanómetros, por lo que la ultrafiltración y la nanomembrana pueden eliminar eficazmente estos patógenos. Especialmente bajo la acción de la tecnología de nanofiltración y ósmosis inversa, los virus y gérmenes casi se eliminan y la calidad del agua se mejora considerablemente.
Además, el dispositivo de filtración por membrana es capaz de eliminar la materia orgánica y algunos productos químicos del agua, que a menudo proporcionan nutrientes para la cría de microorganismos. Cuando se eliminan las sustancias nocivas, se mejora el entorno de vida de los microorganismos, lo que reduce la cantidad y la velocidad de reproducción de los microorganismos.
Ventajas y desafíos
Sus ventajas son sus características de alta eficiencia, protección del medio ambiente y bajo consumo de energía. En comparación con los métodos tradicionales de tratamiento del agua, como la desinfección por cloro, la irradiación ultravioleta, etc., la filtración por membrana puede eliminar las sustancias nocivas del agua con mayor precisión, especialmente en la eliminación de bacterias, virus y otros microorganismos. Además, la tecnología de filtración por membrana no cambia la composición química del agua y no produce subproductos nocivos, por lo que es más segura y confiable.
Sin embargo, los dispositivos de filtración por membrana también tienen algunos desafíos. En primer lugar, los problemas de limpieza y mantenimiento de la película son más complejos. Con la acumulación de microorganismos y contaminantes en el proceso de filtración, la superficie de la membrana es propensa a formar capas contaminantes, lo que reduce la eficiencia de la filtración. Por lo tanto, limpiar regularmente la película y reemplazar el material de película perdido es la clave para mantener el funcionamiento normal del dispositivo. En segundo lugar, el costo de los materiales de membrana es alto, especialmente en los grandes sistemas de tratamiento de agua, los costos de reemplazo y mantenimiento de la membrana no pueden ser ignorados.