이봐! MBR 용 중공 섬유 막의 공급 업체로서, 나는이 막의 미생물 접착력과 함께 발생하는 도전을 직접 보았다. 목에 진짜 통증이 있습니다. MBR (Membrane Bioreactor) 시스템 전체를 엉망으로 만들어 효율성과 수명을 줄일 수 있기 때문입니다. 따라서이 블로그에서는 MBR에 대한 중공 섬유 막의 미생물 부착 능력을 향상시키는 방법에 대한 몇 가지 팁을 공유 할 것입니다.
미생물 접착 문제 이해
우선, 미생물 접착력이 왜 그렇게 큰 일인지에 대해 이야기합시다. 박테리아 및 곰팡이와 같은 미생물은 중공 섬유 막의 표면에 달라 붙는 것을 좋아합니다. 일단 거기에 있으면 바이오 필름을 형성합니다. 이 바이오 필름은 미생물 도시와 같으며 미생물이 보호되어 자라서 번식 할 수 있습니다. 그리고 그들이 자라면서, 그들은 막의 모공을 막아 물이 통과하기가 더 어려워집니다. 이로 인해 막의 투과성이 감소하고 MBR 시스템의 작동 압력이 증가합니다.
미생물 접착력에 영향을 미치는 몇 가지 요소가 있습니다. 소수성, 전하 및 거칠기와 같은 막의 표면 특성은 큰 역할을합니다. 미생물은 표면의 비 극성기와 상호 작용할 수 있기 때문에 소수성 표면에 더 쉽게 달라 붙는 경향이 있습니다. 하전 된 표면은 또한 자체 전하에 따라 미생물을 유치하거나 격퇴 할 수 있습니다. 거친 표면은 미생물이 부착 할 수있는 더 많은 장소를 제공합니다.
막 표면을 수정합니다
중공 섬유 막의 항 - 미생물 접착 능력을 향상시키는 가장 효과적인 방법 중 하나는 표면을 변형시키는 것입니다. 이를 위해 사용할 수있는 몇 가지 방법이 있습니다.
항 - 미생물 제로 코팅
우리는 막 표면을 항 - 미생물 제로 코팅 할 수 있습니다. 이들 제제는 막 표면에서 미생물의 성장을 죽이거나 억제 할 수있다. 예를 들어,은 나노 입자는 항 -MICROBIAL 특성으로 잘 알려져 있습니다. 우리가 막을은 나노 입자로 코팅 할 때, 그들은 미생물의 세포벽을 관통하고 그들의 정상적인 기능을 방해 할 수있는은 이온을 방출합니다.
또 다른 옵션은 4 차 암모늄 화합물 (QACS)을 사용하는 것입니다. 이들 화합물은 양전하를 가지며, 이는 미생물의 음으로 하전 된 세포막과 상호 작용하여 파열을 일으킨다. QAC로 막을 코팅하면 미생물 접착력이 크게 감소 할 수 있습니다.
친수성 표면 생성
앞에서 언급했듯이 미생물은 소수성 표면에 더 쉽게 붙어있는 경향이 있습니다. 따라서 막에 친수성 표면을 생성하면 미생물 접착이 감소 할 수 있습니다. 우리는 막 표면에 친수성 중합체를 접목하여이를 수행 할 수 있습니다. 예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)은 막 상에 접목 될 수있는 친수성 중합체이다. PEG 사슬은 막 표면에 수화 된 층을 생성하여 미생물이 부착되는 것을 방지하기위한 물리적 장벽으로 작용합니다.
친수성 표면으로 설계된 상업적으로 이용 가능한 막도 있습니다. 예를 들어,UF Ultrafiltration Membrane비교적 친수성 표면이있어 미생물 접착을 줄이는 데 도움이됩니다.
표면 거칠기 변형
막 표면을 평활화하면 미생물 접착력을 줄일 수 있습니다. 매끄러운 표면에는 미생물이 부착 될 장소가 적습니다. 혈장 처리와 같은 기술을 사용하여 막의 표면 거칠기를 수정할 수 있습니다. 혈장 처리는 표면 불규칙성을 에칭하여 표면을 더 매끄럽게 만듭니다.
막 재료 변경
막 물질의 선택은 또한 항 - 미생물 접착 능력에 중대한 영향을 미칩니다. 일부 재료는 자연적으로 다른 재료보다 미생물 접착에 더 내성이 있습니다.
친수성 막 재료 사용
보다 친수성으로 만들어진 폴리 비닐 리덴 불소 (PVDF)와 같은 친수성 막 물질은 좋은 선택이 될 수 있습니다. 이들 물질은 소수성 물질에 비해 미생물 접착 경향이 낮다. 그들은 표면에 수화층을 형성 할 수있어 미생물이 표면에 가까워지는 것을 방지합니다.
대체 막 재료 탐색
항 - 미생물 부착 측면에서 약속을 나타내는 대체 막 재료도 있습니다. 예를 들어,폐수 처리를위한 중공 섬유 PTFE 막 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 막독특한 속성이 있습니다. PTFE는 매우 안정적인 재료이며, 적절한 표면 변형을 사용하면 양호한 미생물 접착 특성을 가질 수 있습니다.
또 다른 옵션은세라믹 한외 여과막. 세라믹 막은 일반적으로 화학적 및 생물학적 분해에 더 내성이있다. 그들은 매끄럽고 조밀 한 표면을 가지고있어 미생물이 부착하기가 더 어려워집니다.
작동 조건 최적화
막 자체를 수정하는 것 외에도 MBR 시스템의 작동 조건을 최적화하여 미생물 접착력을 줄일 수 있습니다.
사료 수질 제어
급수의 품질은 미생물 접착력에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 사료 물에 고농도의 유기물과 영양소가 포함되어 있으면 미생물에 대한 훌륭한 식품 공급원을 제공합니다. 따라서 우리는 사료를 사전 처리하여 가능한 많은 유기물과 영양소를 제거 할 수 있습니다. 이는 MBR 시스템에서 미생물의 성장 속도를 감소시켜 막에 대한 접착력을 줄일 수 있습니다.
폭기 속도 조정
MBR 시스템에서는 적절한 통기가 중요합니다. 폭기 속도가 높을수록 시스템에서 더 많은 난기류가 생길 수 있으며, 이는 막 표면에 부착하려는 미생물을 전단시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 시스템의 에너지 소비를 증가시킬 수 있으므로 학습하지 않도록주의해야합니다.
결론
MBR에 대한 중공 섬유 막의 항 -MICROBIAL 접착력 능력을 향상시키는 것은 MBR 시스템의 효율적이고 장기적인 조작에 중요합니다. 막 표면을 수정하고, 오른쪽 막 재료를 선택하고, 작동 조건을 최적화함으로써, 미생물 접착력을 크게 줄이고 막의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
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참조
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- Zhang, X., & Huang, X. (2018). 반 생물류를위한 중합체 막의 표면 변형. 중합체 과학의 진행, 80, 1-36.
- Judd, S. (2016). MBR 책 : 물 및 폐수 처리에서 막 생물 반응기의 원리 및 응용. elsevier.