技術文章
TECHNICAL ARTICLES預防膜法余氯傳感器透氣膜的污染和堵塞,需從源頭控制污染物接觸、優化運行環境、強化日常維護三方面入手,結合水體特性和傳感器工作原理制定針對性措施,以延長膜的使用壽命并保證檢測穩定性。以下是具體預防方法:
一、源頭控制:減少污染物進入傳感器流通路徑
1. 優化水樣預處理系統
加裝過濾裝置:在傳感器采樣管路前端安裝精密過濾器(濾芯孔徑 5-10μm),攔截水中的懸浮物、泥沙、藻類等大顆粒污染物(避免直接進入膜表面)。
對于高濁度水體(如工業廢水、黑臭水體),可采用 “粗濾 + 精濾" 兩級過濾(先通過 100μm 濾網去除大顆粒,再經 5μm 濾芯過濾)。
定期更換濾芯(根據壓差判斷,當進出口壓差>0.1MPa 時更換),避免濾芯堵塞后污染物反滲入傳感器。
去除特定化學污染物:
針對高硬度水體(鈣鎂離子濃度>500mg/L),可在預處理中添加少量阻垢劑(如聚磷酸鹽),抑制水垢在膜表面結晶。
對于含油脂的水體(如食品加工廢水),可加裝油水分離器或活性炭吸附柱,降低油脂附著風險。
2. 設計合理的采樣流路
避免傳感器直接接觸死水或沉積區:采樣點應選擇水體流動處(如管道中部、水池中上層),遠離底部淤泥、管道死角等污染物富集區域。
控制流速穩定:通過流量計將傳感器流通池內的水樣流速控制在0.5-2L/min(流速過低易導致污染物沉積,過高可能沖擊膜表面)。
二、運行環境優化:減少膜的污染誘因
1. 控制水樣溫度與 pH 范圍
溫度:膜的透氣性受溫度影響,若水樣溫度劇烈波動(如工業廢水的間歇性高溫排放),可能導致膜材質熱脹冷縮加速老化,間接增加污染物附著風險。建議通過恒溫裝置將水樣溫度穩定在5-40℃(膜的最佳工作溫度范圍)。
pH 值:及端酸堿環境(pH<4 或 pH>10)可能腐蝕膜材質(如聚四氟乙烯膜在強堿性條件下長期使用會變脆),同時導致水中溶解物形態變化(如高 pH 下鈣鎂易形成沉淀)。需通過加酸 / 加堿裝置將水樣 pH 調節至6-8(接近中性,減少化學沉積)。
2. 避免與強氧化性 / 還原性物質長期接觸
膜對強氧化劑(如臭氧、過氧化氫)或強還原劑(如亞硫酸鹽、硫化物)敏感,長期接觸會導致膜材質氧化降解或被還原腐蝕,同時這些物質易在膜表面發生化學反應生成沉淀(如硫化物與金屬電極反應生成硫化銀)。
若水樣中含此類物質,需在預處理階段通過化學中和(如加還原劑去除過量臭氧)或選擇性吸附(如用活性炭吸附硫化物)降低濃度。
三、日常維護:主動預防污染物積累
1. 定期輕清潔(非拆卸式維護)
班前 / 班后沖洗:每次使用前后,用常溫純水沖洗傳感器膜表面 30 秒 - 1 分鐘,沖掉殘留的水樣污染物(尤其高濁度或高硬度水體,避免污染物干燥后結晶堵塞膜孔)。
周期性擦拭:即使未出現明顯污染,也需按以下頻率用軟毛刷蘸純水輕擦膜表面:
潔凈水體(如自來水):每 2 周 1 次;
中等污染水體(如泳池水):每周 1 次;
高污染水體(如工業廢水):每 2-3 天 1 次。
2. 定期檢查與性能驗證
目視檢查:每周觀察膜表面是否有顏色變化(如變黑、變黃)、附著物或破損,發現輕微污染及時處理,避免積累成頑固污漬。
響應速度測試:每月用已知濃度的余氯標準溶液測試傳感器的響應時間(正常應<30 秒),若響應變慢(>60 秒),即使無明顯污染,也需提前進行超聲波清洗(預防孔隙堵塞)。
3. 規范儲存與停用保護
傳感器短期停用(1-7 天):將膜片浸泡在專用保護液(通常為低濃度緩沖溶液,廠家提供)中,避免干燥導致膜收縮開裂或殘留污染物固化。
長期停用(>7 天):取出膜片(若可拆卸),用純水清洗后干燥保存,重新啟用時更換新膜和電解液(避免舊膜殘留污染物影響檢測)。
四、特殊場景的針對性預防
含藻類水體(如景觀水、地表水):在采樣點附近投放少量環保型除藻劑(如硫酸銅,控制濃度<0.5mg/L),或安裝紫外線殺菌器(抑制藻類繁殖),減少藻類在膜表面附著生長。
高鹽度水體(如海水、苦咸水):定期用純水沖洗膜表面(每日 1 次),避免鹽結晶堵塞膜孔;選擇耐鹽性更強的膜材質(如全氟烷氧基樹脂膜,比普通聚四氟乙烯更耐鹽腐蝕)。
總結
預防的核心邏輯是 “減少接觸、及時清除、適配環境":通過預處理攔截污染物,優化運行條件降低膜的腐蝕 / 沉積風險,再配合高頻次輕維護避免污染物積累。相比污染后清洗,主動預防可使膜的使用壽命延長 30%-50%,同時大幅減少因膜問題導致的檢測誤差(如示值漂移、響應延遲)。