Všimli jste si někdy kluzké, tvrdé - na - čisté vrstvy uvnitř vašich domácích vodních nádrží, filtrů faucet nebo průmyslových cirkulačních trubek? To je to, čemu běžně volámeBiofilm. Není to jen obyčejná nečistota - Je to složitý ekosystém složený z bakterií, hub, řas a dalších mikroorganismů, spolu s jejich vylučovanými extracelulárními polymerními látkami (EPS).
Mechanismus složení a formování biofilmu
Tvorba biofilmu je dynamický proces:
1.Příloha: Mikroorganismy ve vodě se původně připevňují k povrchu potrubí nebo vybavení.
2.Růst a reprodukce: Připojené mikroorganismy se začínají rychle reprodukovat a vylučují viskózní extracelulární polymerní látku (EPS).
3.Zrání: EPS působí jako „cement“, pevně uzavírá mikrobiální buňky a vytváří robustní vícevrstvou strukturu. Tato struktura poskytuje dokonalou ochranu mikroorganismů uvnitř, což jim umožňuje odolat vnějším environmentálním stresu.
4.Rozptyl a oddělení: Jakmile biofilm dozrává, některé mikroorganismy se oddělí od filmu a znovu - vstupují do okolního prostředí jako planktonické buňky. Tyto oddělené buňky se mohou šířit na nové povrchy a zahájit tvorbu nových biofilmů.
Které průmyslové vybavení nebo vodní systémy jsou náchylné k tvorbě biofilmu?
Biofilm je lepkavá vrstva složená z mikroorganismů a jejich vylučovaných extracelulárních polymerních látek. Může se vytvořit téměř na jakémkoli povrchu, který přichází do kontaktu s vodou. Následuje typy průmyslových zařízení a vodních systémů, které jsou zvláště náchylné k tvorbě biofilmu:
Chladicí věže
Chladicí věže patří mezi nejčastější a nejvýhodnější místa pro růst biofilmu. Poskytují ideální podmínky pro jeho rozvoj:
· Hojné živiny:Systémy chladicí vody zachycují prach, organickou hmotu a spory řas ze vzduchu a dodávají potraviny pro mikroorganismy.
· Optimální teplota:Teplotní rozsah chladicích věží je obvykle mezi 25 a 35 stupni, což je ideální pro růst mnoha mikroorganismů.
· Nepřetržitý průtok vody:Přestože voda cirkuluje, existují stagnující oblasti ve výplních, pánvích a rocích potrubí, což umožňuje připevňování a prosperitě biofilmu.
Potrubí a výměníky tepla
V mnoha průmyslových vodních systémech jsou potrubí a výměníky tepla vysoké ({0}} rizikové zóny pro biofilm.
· Potrubí:Zejména v sekcích s pomalým tokem nebo mrtvými zónami se biofilm snadno tvoří na vnitřní stěně, zvyšuje odolnost proti vodě a podporuje korozi.
· Výměníky tepla:Jakmile se biofilm vytvoří na povrchu výměníku tepla, výrazně snižuje účinnost přenosu tepla. Protože biofilm má špatnou tepelnou vodivost, působí jako „izolační přikrývka“, která brání přenosu tepla.
Filtrační systémy
Filtrační systémy, zejména pískové filtry, aktivované uhlíkové filtry a membránové filtrační systémy, jsou vysoce náchylné ke kontaminaci biofilmu.
· Písek a aktivované uhlíkové filtry:Velká povrchová plocha filtračního média adsorbuje organickou hmotu, poskytuje hojné body připojení a zdroje potravy pro mikroorganismy.
· Membránové filtrační systémy (např. Reverzní osmóza a ultrafiltrace):Jakmile se biofilm vyvíjí na povrchu membrány, ucpává póry, což vede ke snížení toku a zvýšenému provoznímu tlaku, což vážně ovlivňuje výkonnost a životnost.
Proč je biofilm tak obtížné odstranit?
Skutečná výzva biofilmu spočívá v jeho jedinečné struktuře. Silná ochranná vrstva EPS ztěžuje pronikání konvenčních chemických dezinfekčních prostředků (jako je chlor) a zabraňuje účinnému zabíjení mikroorganismů uvnitř. I když je povrch vyčištěn, mikroby uvnitř mohou přežít a rychle znovu dorůstat. To je důvod, proč jednoduché fyzikální drhnutí nebo chemické dávkování často řeší pouze příznaky, nikoli kořenovou příčinu a problémy s biofilmem mají tendenci se opakovat.
Nebezpečí biofilmu
Biofilm nejen ovlivňuje kvalitu vody, ale také může způsobit vážné poškození vodních systémů:
·Snížená účinnost: U výměníků tepla nebo chladicích věží tvoří biofilm izolační vrstvu, která výrazně snižuje účinnost přenosu tepla.
·Koroze vybavení: Mikroorganismy v biofilmu produkují kyselé látky a zrychlují korozi potrubí a vybavení. Toto je známé jakomikrobiologicky ovlivněná koroze (MIC).
·Přenos nemoci: Biofilm může sloužit jako živnou půdu pro patogenní mikroorganismy, jako napříkladLegionella, představuje potenciální zdravotní rizika.
Pochopení složení a rizik biofilmu je prvním krokem k nalezení účinných řešení. Dlouhé - Termín potlačení a odstranění vyžaduje zásadní narušení podmínek, které umožňují vytvoření biofilmu.
Řešení problémů s biofilmem u zdroje - body přílohy - pomocí inhibitoru měřítka
Víme, že prvním krokem ve formaci biofilmu jepříloha. Podmínky, které upřednostňují mikrobiální připojení, zahrnují:
· Drsné nebo porézní povrchy: Mikroorganismy se snadněji připojují k nerovnoměrným nebo porézním povrchům, zatímco hladké povrchy ztěžují připojení.
· Chemické vlastnosti: Hydrofilita/hydrofobicita a náboje povrchu může ovlivnit počáteční adsorpci mikrobů.
·Přítomnost měřítka nebo vkladů: Měřítko poskytuje podporu a ochranu mikroorganismů, což zvyšuje pravděpodobnost tvorby biofilmu.
Vzhledem k podmínkám preferovaným biofilmy, drsné potrubí nebo povrchy produktu s usazeniny měřítka poskytují počáteční body připojení pro mikroorganismy, což zrychluje tvorbu biofilmu. Instalací aInhibitor fyzického měřítka DPSEU zdroje celého systému - může být depozice měřítka v potrubí potlačena, udržovat stěny potrubí relativně hladké a snižují příležitosti pro mikrobiální připojení.
Kromě toho čipy v inhibitoru stupnice DPSE vytvářejí během operace slabou elektrodovou reakci a uvolňují mikrocernty. Výsledné elektrické pole v potrubí může ovlivnit povrchový náboj mikroorganismů, částečně narušující jejich počáteční připojení. Tento účinek však slouží hlavně k zabránění vytváření příznivého prostředí pro růst biofilmu, což výrazně oddálí tvorbu biofilmu a zabrání jeho vývoji do velké zralé vrstvy. Nemůže úplně zastavit tvorbu biofilmu.
Když se Biofilm snaží založit body připoutání - UV dezinfekce vody se projeví
Tvorba biofilmu se spoléhá na počáteční připojení mikroorganismů k povrchům potrubí a zařízení. Jakmile jsou tyto body připoutání narušeny nebo nepřítomné, je pro mikroorganismy obtížné růst stabilně a založení a zrání biofilmu je výrazně zpožděno.
Tvorbou hladké chelátované vrstvy na stěně potrubí může inhibitor měřítka účinně pokrýt potenciální body připojení, což mikroorganismům ztěžuje nalezení opora. Jádrem biofilmu je extracelulární polymerní látky (EPS) vylučované mikroorganismy, které tvoří tlustý gel - jako vrstva. Tato vrstva EPS může absorbovat nebo rozptýlit ultrafialové světlo, což snižuje intenzitu mikrobiálních buněk dosahujících UV. Pokud však biofilm není schopen stanovit, většina bakterií ve vodě zůstává v planktonickém stavu. V této fázi může systém dezinfekce vody UV vodou přímo zabíjet mikroorganismy ve vodě a odříznout jejich reprodukci u zdroje. Oba pracují synergicky za účelem vytvoření duálního ochranného mechanismu -.
Duální ochrana: Rozloučte se s problémy s biofilmem
Stručně řečeno, tradiční metody jednotlivých léčby jsou často neúčinné, protože nedokážou řešit dva základní problémy tvorby biofilmu: body připojení a mikrobiální zdroje. Kombinace inhibitoru stupnice se systémem dezinfekce vody UV vodou poskytuje dokonale doplňkový roztok.
