Забелязали ли сте някога хлъзгав, твърд - до - почистващ слой вътре в резервоарите за домакинска вода, филтри за кран или промишлени циркулационни тръби? Това е, което обикновено наричамебиофилм. Това е не само обикновена мръсотия -, а сложна екосистема, съставена от бактерии, гъби, водорасли и други микроорганизми, заедно с техните секретирани извънклетъчни полимерни вещества (EPS).
Механизъм на състав и образуване на биофилм
Образуването на биофилма е динамичен процес:
1.Приставка: Микроорганизмите във водата първоначално се прикрепят към повърхността на тръбите или оборудването.
2.Растеж и възпроизвеждане: Приложените микроорганизми започват да се възпроизвеждат бързо и отделят вискозно извънклетъчно полимерно вещество (EPS).
3.Съзряване: EPS действа като "цимент", плътно обхващайки микробните клетки и образувайки здрава, многопластова структура. Тази структура осигурява перфектна защита на микроорганизмите вътре, което им позволява да се противопоставят на външните екологични напрежения.
4.Дисперсия и откъсване: След като биофилмът узрее, някои микроорганизми се отделят от филма и re - влизат в заобикалящата среда като планктонни клетки. Тези обособени клетки могат да се разпространяват на нови повърхности, инициират образуването на нови биофилми.
Кое промишлено оборудване или водни системи са предразположени към образуване на биофилми?
Биофилмът е лепкав слой, съставен от микроорганизми и техните секретирани извънклетъчни полимерни вещества. Той може да се образува на почти всяка повърхност, която влиза в контакт с вода. Следват видове промишлено оборудване и водни системи, които са особено податливи на образуване на биофилм:
Охлаждащи кули
Охлаждащите кули са сред най -често срещаните и благоприятни места за растеж на биофилма. Те осигуряват идеални условия за неговото развитие:
· Изобилни хранителни вещества:Системите за охлаждаща вода улавят прах, органична материя и спори от водорасли от въздуха, доставяйки храна за микроорганизми.
· Оптимална температура:Температурният диапазон на охлаждащите кули обикновено е между 25 градуса и 35 градуса, което е идеално за растежа на много микроорганизми.
· Непрекъснат воден поток:Въпреки че водата циркулира, застояли зони съществуват в пълнители, басейни и тръбни ъгли, което позволява на биофилма да се прикрепя и процъфтява.
Тръбопроводи и топлообменници
В много промишлени водни системи тръбопроводите и топлообменниците са високи - рискови зони за биофилм.
· Тръбопроводи:Особено в участъци с бавен поток или мъртви зони, биофилмът лесно се образува на вътрешната стена, увеличавайки водната устойчивост и насърчава корозията.
· Топлообменници:След като биофилмът се образува върху повърхностите на топлообменника, той значително намалява ефективността на пренос на топлина. Тъй като биофилмът има лоша топлопроводимост, той действа като "изолиращо одеяло", което пречи на топлопредаването.
Системи за филтриране
Филтрационните системи, по -специално пясъчните филтри, активираните въглеродни филтри и мембранните филтриращи системи, са силно предразположени към замърсяване на биофилма.
· Пясъчни и активирани въглеродни филтри:Голямата повърхност на филтърната среда адсорбира органичната материя, осигурявайки изобилни точки на привързване и хранителни източници за микроорганизми.
· Мембранни филтриращи системи (напр. Обратна осмоза и ултрафилтрация):След като биофилмът се развие върху повърхността на мембраната, той запушва порите, което води до намален поток и повишено работно налягане, като силно влияе върху работата и живота на системата.
Защо биофилмът е толкова труден за отстраняване?
Истинското предизвикателство на биофилма се крие в неговата уникална структура. Дебелият защитен слой EPS затруднява проникването на конвенционалните химически дезинфектанти (като хлор), предотвратявайки ефективното убиване на микроорганизмите вътре. Дори и повърхността да бъде почистена, микробите вътре могат да оцелеят и бързо да се възстановят. Ето защо простото физическо почистване или химическо дозиране често се занимава само със симптомите, а не в първопричината и проблемите с биофилма са склонни да се повтарят.
Опасностите от биофилма
Биофилмът не само влияе върху качеството на водата, но също така може да причини сериозни повреди на водните системи:
·Намалена ефективност: В топлообменниците или охлаждащите кули, биофилмът образува изолационен слой, който значително намалява ефективността на пренос на топлина.
·Корозия на оборудването: Микроорганизмите в биофилма произвеждат кисели вещества, ускорявайки корозията на тръбите и оборудването. Това е известно катоМикробиологично повлияна корозия (MIC).
·Предаване на болестта: Биофилмът може да служи като място за размножаване на патогенни микроорганизми, като напримерЛегионела, поставяйки потенциални рискове за здравето.
Разбирането на състава и опасностите от биофилма е първата стъпка към намиране на ефективни решения. Дългото - Потискането и отстраняването на термина изисква фундаментално нарушаване на условията, които позволяват да се образува биофилм.
Разглеждане на проблемите с биофилма при източника - точки за прикачване -, използвайки инхибитор на скалата
Знаем, че първата стъпка в образуването на биофилми еприкачен файл. Условията, които благоприятстват микробното прикрепване, включват:
· Груби или порести повърхности: Микроорганизмите се привързват по -лесно към неравномерни или порести повърхности, докато гладките повърхности затрудняват привързаността.
· Химични свойства: Хидрофилността/хидрофобността на повърхността на повърхността може да повлияе на първоначалната адсорбция на микробите.
·Наличие на мащаб или депозити: Scale осигурява подкрепа и защита на микроорганизмите, увеличавайки вероятността от образуване на биофилми.
Като се имат предвид условията, предпочитани от биофилмите, повърхностите на грубата тръба или продукта с мащабни отлагания осигуряват първоначални точки за закрепване на микроорганизми, ускоряване на образуването на биофилм. Чрез инсталиране aИнхибитор на физическия мащаб на DPSEПри източника на цялата - домашна водна система може да се потисне от отлагането в тръбите, като се поддържат стените на тръбата сравнително гладки и намалявайки възможностите за микробно закрепване.
Освен това, чиповете в инхибитора на скалата на DPSE генерират слаба реакция на електрода по време на работа, освобождавайки микрострументи. Полученото електрическо поле в тръбата може да повлияе на повърхностния заряд на микроорганизмите, като частично пречи на първоначалното им закрепване. Този ефект обаче главно служи за предотвратяване на създаването на благоприятна среда за растеж на биофилма, значително забавя образуването на биофилми и не позволява да се развие в голям, зрял слой. Не може напълно да спре образуването на биофилм.
Когато биофилмът се бори да установи точки за привързване - дезинфекция на UV вода влезе в сила
Образуването на биофилм разчита на първоначалното закрепване на микроорганизмите към повърхностите на тръбите и оборудването. След като тези точки на привързаност са нарушени или отсъстващи, микроорганизмите затрудняват растежа стабилно, а установяването и съзряването на биофилма значително се забавят.
Чрез образуването на гладък хелиран слой върху стената на тръбата, инхибиторът на скалата може ефективно да покрие потенциалните точки на прикрепване, което затруднява микроорганизмите да намерят опора. Ядрото на биофилма са извънклетъчните полимерни вещества (EPS), секретирани от микроорганизми, които образуват дебел гел - като слой. Този EPS слой може да абсорбира или разсейва ултравиолетова светлина, намалявайки интензивността на UV, достигащи микробни клетки. Въпреки това, когато биофилмът не е в състояние да установи, повечето бактерии във водата остават в планктонно състояние. На този етап система за дезинфекция на UV вода може директно да убие микроорганизмите във водата, като отрязва възпроизвеждането им при източника. Двамата работят синергично, за да създадат двоен механизъм за защита -.
Двойна защита: Кажете сбогом на проблемите с биофилма
В обобщение, традиционните методи на единично лечение често са неефективни, тъй като те не успяват да се справят с двата основни броя на образуването на биофилм: точки за привързване и микробни източници. Комбинирането на инхибитор на мащаб с система за дезинфекция на UV вода осигурява перфектно допълващо решение.
