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膜法余氯傳感器透氣膜常見的污染物有哪些?

更新時(shí)間:2025-07-08點(diǎn)擊次數(shù):33

膜法余氯傳感器的透氣膜(通常為聚四氟乙烯、聚乙烯等材質(zhì))直接接觸水樣,易因水體中的各類雜質(zhì)附著或反應(yīng)而被污染。常見污染物可按物理性、化學(xué)性、生物性分類,不同類型污染物的來源和危害各有差異,具體如下:

一、物理性污染物

這類污染物主要通過機(jī)械附著或沉積在膜表面,堵塞膜的透氣孔隙,導(dǎo)致余氯分子無法正常透過膜與電極反應(yīng),表現(xiàn)為傳感器響應(yīng)變慢、示值偏低。

 

懸浮物與顆粒物

 

來源:水體中的泥沙、黏土、金屬氧化物顆粒(如鐵屑、鐵銹)、工業(yè)廢水的廢渣、市政污水中的有機(jī)碎屑等。

特征:多為不溶性固體,粒徑通常在 1-100μm,高濁度水體(如雨季地表水、礦山廢水)中尤為常見,易在膜表面形成 “泥垢層"。

 

膠體物質(zhì)

 

來源:水中的腐殖質(zhì)、膠體硅、膠體鐵 / 鋁(如混凝處理不撤底的自來水)、乳化油滴(如食品加工廢水、機(jī)械加工廢水)。

特征:粒徑 0.001-1μm,因表面帶電荷易吸附在膜表面,形成致密的膠體層,不僅堵塞孔隙,還會(huì)阻礙水的流動(dòng)。

 

纖維類雜質(zhì)

 

來源:水體中的植物纖維(如藻類殘?bào)w、落葉碎屑)、工業(yè)生產(chǎn)中的纖維廢料(如造紙廢水、紡織廢水)、采樣管路中的脫落纖維(如軟管老化碎屑)。

特征:長條形或絮狀,易纏繞在膜表面或卡在流通池縫隙,長期積累會(huì)包裹膜片,撤底阻斷透氣路徑。

二、化學(xué)性污染物

這類污染物通過化學(xué)反應(yīng)、結(jié)晶或吸附在膜表面形成沉積物,不僅堵塞膜孔,還可能腐蝕膜材質(zhì),破壞膜的透氣性。

 

水垢(無機(jī)結(jié)晶)

 

來源:高硬度水體中鈣、鎂離子(如地下水、循環(huán)冷卻水)與碳酸根、硫酸根結(jié)合,形成碳酸鈣(CaCO?)、硫酸鈣(CaSO?)等結(jié)晶;高硅水體中的硅酸根離子(SiO?2?)形成硅膠沉淀。

特征:質(zhì)地堅(jiān)硬,呈白色或灰白色,附著后難以清除,尤其在水溫較高(>40℃)時(shí)結(jié)晶速度加快,會(huì)嵌入膜的孔隙中導(dǎo)致永九堵塞。

 

金屬氧化物 / 氫氧化物

 

來源:水中的鐵離子(Fe2?/Fe3?)、錳離子(Mn2?)在余氯氧化作用下生成氫氧化鐵(Fe (OH)?)、二氧化錳(MnO?)等難溶性氧化物。

特征:多為棕黃色(鐵氧化物)或黑色(錳氧化物),常與余氯反應(yīng)同步生成,在膜表面形成 “銹層",既堵塞孔隙又可能干擾電極的電化學(xué)信號(hào)。

 

油脂與有機(jī)物

 

來源:生活污水中的動(dòng)植物油脂、工業(yè)廢水中的礦物油(如機(jī)械潤滑油)、水體中的腐殖酸 / 富里酸(地表水、黑臭水體)。

特征:油脂類呈黏稠狀,會(huì)在膜表面形成疏水層,阻礙余氯氣體透過;腐殖酸等有機(jī)物則通過范德華力吸附在膜表面,長期積累會(huì)分解膜的高分子結(jié)構(gòu),導(dǎo)致膜老化脆化。

三、生物性污染物

這類污染物通過生物繁殖或代謝附著在膜表面,形成生物膜(菌膜),不僅堵塞孔隙,還可能消耗水中的余氯,導(dǎo)致檢測值失真。

 

微生物(細(xì)菌、藻類、真菌)

 

來源:富營養(yǎng)化水體(如景觀水、養(yǎng)殖廢水)中的藻類(藍(lán)藻、綠藻)、潮濕環(huán)境中滋生的細(xì)菌(如大腸桿菌、鐵細(xì)菌)。

特征:微生物會(huì)以膜表面的有機(jī)物為營養(yǎng)源繁殖,形成由細(xì)菌、胞外聚合物(EPS)組成的生物膜,呈黏滑的綠色或褐色,不僅物理堵塞膜孔,其代謝活動(dòng)還會(huì)消耗余氯(如細(xì)菌對(duì)次氯酸的分解),導(dǎo)致檢測結(jié)果偏低。

 

生物殘?bào)w與代謝物

 

來源:藻類死亡后的殘?bào)w、微生物代謝產(chǎn)生的黏液(如菌膠團(tuán))。

特征:殘?bào)w分解后形成細(xì)小的有機(jī)碎屑,與黏液結(jié)合后黏附在膜表面,加劇物理堵塞,同時(shí)釋放的有機(jī)酸可能改變膜表面的化學(xué)性質(zhì)。

不同應(yīng)用場景的典型污染物差異

應(yīng)用場景

主要污染物類型

污染原因

自來水廠

水垢(鈣鎂結(jié)晶)、鐵錳氧化物

源水硬度高、管道銹蝕

工業(yè)廢水

油脂、懸浮顆粒物、重金屬氧化物

生產(chǎn)過程中的廢渣、潤滑油泄漏

泳池水

有機(jī)物(人體分泌物)、藻類

池水消毒不撤底、富營養(yǎng)化

地表水(河流)

泥沙、腐殖質(zhì)、藻類殘?bào)w

雨季沖刷、水體富營養(yǎng)化

總結(jié)

透氣膜的污染物來源與水樣特性直接相關(guān),物理性污染物主要導(dǎo)致 “孔隙堵塞",化學(xué)性污染物可能 “破壞膜結(jié)構(gòu)",生物性污染物則兼具 “堵塞 + 干擾檢測" 的雙重影響。了解具體應(yīng)用場景的污染物類型,可針對(duì)性優(yōu)化預(yù)處理和維護(hù)方案(如高硬度水體側(cè)重防垢,富營養(yǎng)化水體側(cè)重殺菌),從源頭減少污染風(fēng)險(xiǎn)。


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