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1、第24卷第3期膜科学与技术Vo1.24No.32004年6月MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYJun.2004文章编号:1007-8924(2004)03-0039-04膜法提取甘露醇过程中膜的微生物污染及其控制薛德明卓里颖(国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心,杭州310012)摘要:报告了海藻工业膜集成技术提取甘露醇工业化生产过程中膜的微生物污染及其控制的研究结果和长期运行的措施、经验.研究和运行结果表明,膜法提取甘露醇过程,极易发生微生物污染,且发展迅猛,危害严重.影响微生物污染的因素比较复杂,其主要因素是料液水温、
2、含盐浓度、系统设计和运行状况;与常规膜法水处理过程不同,控制发生微生物污染,除了监控进料液SDI指标外,还要求控制进料液内菌群总数小于或等于2000cfv/mL;需重视清洗和杀菌消毒系统设计,确保清洗、杀菌剂能充满一切管阀、部件空间并清洗到每一个部分;选用尽量简短的工艺流程和抗污染膜组件;采用经济、有效、安全的杀菌剂并按规范程序进行消毒,只要严格按上述措施操作就可控制其微生物污染,保障系统稳妥运行.关键词:膜的微生物污染;膜集成技术;甘露醇;海带;海藻中图分类号:TQ028.8文献标识码:A采用膜集成技术从海带浸泡液中提取甘露醇涉1.3防治微生
3、物污染比较困难及三种基本膜过程,即电渗析脱盐、超滤净化和反渗经鉴别,海带浸泡液中引起微生物污染的细菌透浓缩.这几种过程膜都会遭遇颗粒、胶体污染,化主要是荚膜菌.这类细菌在其表面分泌一种胶状物学污染和微生物污染,比较起来微生物污染引起的质———荚膜,把细菌壁完全封闭住.用稀酸、稀碱或[1]运行故障最严重,而且预防和消除也比较困难.专一性的酶来处理,虽然可将其荚膜去除,但却不能杀灭细菌.所以采用通常膜法水处理过程中的清洗1膜法提取甘露醇过程中微生物污染措施(如用稀酸、稀碱或含酶清洗剂等)来清洗被污的特点染的膜组件,控制其细菌污染的效果较差,防治这类
4、1.1甘露醇料液极易繁衍细菌微生物污染比较困难.海带在生长发育、晒干、贮存、运输过程中不可2影响膜过程微生物污染的因素避免地会受到各种微生物的污染,生产车间的空气和水中也存在各种不同种类的微生物,加之甘露醇影响膜集成过程微生物污染的因素比较复杂,营养丰富,是一种良好的细菌培养基.因此,一旦条有水源、温度、空气湿度、自来水水质(含盐量)方面件合适,海带浸泡液极易引发微生物繁衍.的影响;也有海带产地、收获的季节、海带质量因素1.2微生物污染发展异常迅猛的影响;还有浸泡时间、方式、工艺条件的影响;有膜连续运行实践表明,一旦膜上出现细菌群落,特材质、膜
5、组件或设备结构、隔网尺寸、膜表面状态的别是在气温较高、空气潮湿的季节,2～3h就会使影响;也有预处理方法、设备管阀连接方式、清洗系料液变蓝变黑,并产生黏泥.生物膜(黏泥)在造成膜统设计合理性的影响;更有消毒、杀菌剂的合理选污染的同时,还引起给水压差成倍增长,产水量急剧择,加药方式、频率、剂量的影响等.根据长期运行试下降.验观察,认为其中主要的影响因素有三个方面.收稿日期:2003-01-09;修改稿收到日期:2003-07-10基金项目:国家863计划项目(2001A625030)作者简介:薛德明(1943-),男,山东省莒县人,研究员,主要从
6、事膜分离技术研究开发工作.·40·膜科学与技术第24卷2.1料液中盐浓度2.3上游系统及其物料的被污染状况对下游膜系海带浸泡液中无机盐质量浓度对膜的微生物污统污染影响染影响非常显著.在水温15℃和相同环境条件下将运行结果表明,上游电渗析脱盐出口处测得细不同含盐量,但甘露醇质量分数均为1%的料液放菌群总数为200cfv/mL时,下游超滤进料液中测得4在细菌培养皿存放24h后,用显微镜检测料液中的的菌群数大于1.0×10cfv/mL.其原因就是在上游菌群数如表1所示.由表1可见,甘露醇溶液中含盐杀生剂将电渗析过程料液中的细菌杀死后其尸体为量低,菌群
7、数就多,实际运行结果也证实了这种情下游超滤过程料液中微生物的繁衍提供了营养,从况.例如离子交换膜电渗析脱盐系统的第一、二级,而促进菌群大量繁衍.特别需要指出的是,预处理系由于原料液盐浓度大于10g/L,微生物难以存活,统,包括贮料罐、管阀、装置等遭遇微生物污染往往故离子交换膜微生物污染现象极其轻微;从第三级成为下游膜过程发生微生物污染的污染源.开始,由于料液中无机盐已大幅度被脱除,微生物繁3膜微生物污染的形成过程衍逐渐加剧,特别到第六级、第七级料液中的无机盐[1,2]据文献报道并结合长期运行试验和实践体浓度已下降到3g/L以下,大量细菌群落开始
8、形成,会,认为膜的微生物污染形成和发展过程有几个阶微生物污染明显严重起来.段.第一阶段,料液中的微生物、腐殖质、海带多糖、表1甘露醇溶液中无机盐质量浓
