Natuurlijke virussen voor bewaking integriteit membraanfiltratie systemen

Membranen worden steeds vaker en op grotere schaal toegepast bij drinkwaterbereiding en voor de productie van hoge kwaliteit proceswater. Een belangrijke doelstelling van (hoge druk) membraanfiltratie is het verwijderen van schadelijke virussen. Veroudering en beschadigingen aan onderdelen van de membraansystemen veroorzaken echter kleine lekkages waardoor virussen toch in het behandelde water (permeaat) terecht kunnen komen. Het is daarom van belang de integriteit van membraansystemen nauwkeurig te monitoren (indien mogelijk continu) zodat kan worden vastgesteld of het membraansysteem nog aan de gestelde eisen voldoet.
Verschillende methoden worden gebruikt om de integriteit van membraansystemen of -onderdelen te monitoren, zoals geleidbaarheidsmetingen. Door de analyses in het voedingswater uit te voeren en in het behandelde water (permeaat) wordt de verwijdering (Log Removal Value (LRV)) bepaald. De huidige toegepaste integriteitsmethoden kunnen maximaal 3 LRV bepalen, wat betekent dat 1.000 keer lagere concentraties in het permeaat worden gemeten ten opzichte van het voedingswater. Dit is echter te laag om de verwijderingscapaciteit van membranen voor virussen accuraat te controleren in praktijkinstallaties. Om een hogere LRV te bepalen is dosering van hoge concentraties tracers of (virus)surrogaten op praktijkschaal een optie. Dit is echter niet altijd wenselijk vanwege hogere kosten, mogelijke vervuiling van de membranen en mogelijk negatieve effecten op de drinkwaterkwaliteit.
In eerder onderzoek heeft KWR een procedure ontwikkeld om natuurlijke virussen, die van nature in hoge concentraties in water aanwezig zijn, te gebruiken als integriteitsmethode voor membraansystemen (Hornstra, Silva et al. 2019). Met deze methode kan in principe een LRV van 7 worden bepaald (wat betekent 10.000.000 keer lagere concentraties in het permeaat ten opzichte het te behandelen water) of zelfs meer. In het huidige project is onderzocht of de nieuwe NV-methode kan worden geïmplementeerd als verbeterde methode om de integriteit van membraansystemen te bewaken, met name van UF en van RO membranen. Hieronder volgt een beknopte samenvatting van de voornaamste conclusies, bevindingen en aanbevelingen.