Vai esat kādreiz pamanījis slidenu, cietu - līdz - tīrs slānis jūsu sadzīves ūdens tvertnēs, jaucējkrānu filtros vai rūpnieciskās cirkulācijas caurulēs? To mēs parasti saucambioplēveApvidū Tas nav tikai parasts netīrums - Tā ir sarežģīta ekosistēma, kas sastāv no baktērijām, sēnītēm, aļģēm un citiem mikroorganismiem, kā arī to izdalītās ārpusšūnu polimēru vielas (EPS).
Bioplēves sastāva un veidošanās mehānisms
Bioplēves veidošanās ir dinamisks process:
1.Pieķeršanās: Mikroorganismi ūdenī sākotnēji piestiprinās pie cauruļu vai aprīkojuma virsmas.
2.Izaugsme un reprodukcija: Pievienotie mikroorganismi sāk ātri reproducēt un izdalīt viskozu ārpusšūnu polimēru vielu (EPS).
3.Nobriešana: EPS darbojas kā "cements", cieši norobežojot mikrobu šūnas un veido stabilu, daudzslāņu struktūru. Šī struktūra nodrošina perfektu mikroorganismu aizsardzību iekšpusē, ļaujot tiem pretoties ārējiem vides spriegumiem.
4.Izkliede un atdalīšana: Kad bioplēve nobriest, daži mikroorganismi atdalās no filmas un re - ieej apkārtējā vidē kā planktoniskās šūnas. Šīs atdalītās šūnas var izplatīties uz jaunām virsmām, uzsākot jaunu bioplēvju veidošanos.
Kuras rūpniecības aprīkojuma vai ūdens sistēmas ir pakļautas bioplēvju veidošanai?
Bioplēve ir lipīga slānis, kas sastāv no mikroorganismiem un to izdalītajām ārpusšūnu polimēru vielām. Tas var veidoties uz gandrīz jebkuras virsmas, kas nonāk saskarē ar ūdeni. Šie ir rūpniecisko aprīkojuma un ūdens sistēmu veidi, kas ir īpaši jutīgi pret bioplēves veidošanos:
Dzesēšanas torņi
Dzesēšanas torņi ir vienas no visizplatītākajām un labvēlīgajām bioplēves augšanas vietām. Tie nodrošina ideālus apstākļus tā attīstībai:
· Bagātīgas barības vielas:Dzesēšanas ūdens sistēmas no gaisa uztver putekļus, organiskās vielas un aļģu sporas, piegādājot pārtiku mikroorganismiem.
· Optimāla temperatūra:Dzesēšanas torņu temperatūras diapazons parasti ir no 25 līdz 35 grādiem, kas ir ideāli piemērots daudzu mikroorganismu augšanai.
· Nepārtraukta ūdens plūsma:Lai arī ūdens cirkulē, aizpildītājiem, baseiniem un cauruļu stūriem pastāv stagnējošas vietas, ļaujot bioplēvē piestiprināties un plaukt.
Cauruļvadi un siltummaiņi
Daudzās rūpniecības ūdens sistēmās cauruļvadi un siltummaiņi ir augsti - riska zonas bioplēvē.
· Cauruļvadi:Īpaši sekcijās ar lēnu plūsmu vai mirušām zonām bioplēvi viegli veido uz iekšējās sienas, palielinot ūdens izturību un veicinot koroziju.
· Siltummaiņi:Kad bioplēve veidojas uz siltummaiņa virsmām, tā ievērojami samazina siltuma pārneses efektivitāti. Tā kā bioplēvei ir slikta siltumvadītspēja, tā darbojas kā “izolējoša sega”, kas kavē siltuma pārnesi.
Filtrēšanas sistēmas
Filtrēšanas sistēmas, jo īpaši smilšu filtri, aktivētie oglekļa filtri un membrānas filtrēšanas sistēmas, ir ļoti pakļautas bioplēves piesārņojumam.
· Smiltis un aktivizēti oglekļa filtri:Filtru barotnes AdSorbs organiskās vielas lielais virsmas laukums, nodrošinot bagātīgus piestiprināšanas punktus un pārtikas avotus mikroorganismiem.
· Membrānas filtrēšanas sistēmas (piemēram, reversā osmoze un ultrafiltrācija):Tiklīdz bioplēvi attīstās uz membrānas virsmas, tā aizsprosto poras, izraisot samazinātu plūsmu un paaugstinātu darba spiedienu, nopietni ietekmējot sistēmas veiktspēju un kalpošanas laiku.
Kāpēc bioplēvi ir tik grūti noņemt?
Bioplēves patiesais izaicinājums slēpjas tās unikālajā struktūrā. Biezais EPS aizsargājošais slānis apgrūtina parasto ķīmisko dezinfekcijas līdzekļu (piemēram, hlora) iekļūšanu, novēršot efektīvu mikroorganismu nogalināšanu iekšpusē. Pat ja virsma tiek iztīrīta, mikrobi iekšā var izdzīvot un ātri atjaunoties. Tāpēc vienkārša fiziska tīrīšana vai ķīmiska dozēšana bieži vien pievēršas tikai simptomiem, nevis galvenajam cēlonim, un bioplēves problēmas mēdz atkārtoties.
Bioplēves apdraudējumi
Bioplēve ne tikai ietekmē ūdens kvalitāti, bet arī var izraisīt nopietnus ūdens sistēmas bojājumus:
·Samazināta efektivitāte: Siltummaiņos vai dzesēšanas torņos bioplēve veido izolācijas slāni, kas ievērojami pazemina siltuma pārneses efektivitāti.
·Aprīkojuma korozija: Mikroorganismi bioplēvē ražo skābas vielas, paātrinot cauruļu un aprīkojuma koroziju. To sauc parmikrobioloģiski ietekmēta korozija (MIC).
·Slimības pārraide: Bioplēve var kalpot kā patogēno mikroorganismu, piemēram,Legionella, potenciāla veselības riska radīšana.
Izpratne par bioplēves sastāvu un draudiem ir pirmais solis, lai atrastu efektīvus risinājumus. Long - Termiņa nomākšana un noņemšana prasa būtiski traucēt apstākļus, kas ļauj veidoties bioplēvē.
Biofilmas problēmu risināšana avotā - pielikuma punkti - Izmantojot mēroga inhibitoru
Mēs zinām, ka pirmais solis bioplēves veidošanā irpieķeršanāsApvidū Apstākļi, kas veicina mikrobu pieķeršanos, ietver:
· Rupjas vai porainas virsmas: Mikroorganismi vieglāk piestiprinās nevienmērīgām vai porainām virsmām, savukārt gludās virsmas apgrūtina pieķeršanos.
· Ķīmiskās īpašības: Virsmas hidrofilitāte/hidrofobitāte un lādiņš var ietekmēt mikrobu sākotnējo adsorbciju.
·Mēroga vai noguldījumu klātbūtne: Mērogs nodrošina mikroorganismu atbalstu un aizsardzību, palielinot bioplēves veidošanās iespējamību.
Ņemot vērā nosacījumus, ko dod priekšroku bioplēvēm, raupjām caurules vai produktu virsmām ar mēroga nogulsnēm nodrošina sākotnējos mikroorganismu piestiprināšanas punktus, paātrinot bioplēves veidošanos. Instalējot aDPSE fiziskā mēroga inhibitorsVisa - mājas ūdens sistēmas avotā var nomākt mēroga nogulsnēšanos caurulēs, saglabājot cauruļu sienas salīdzinoši gludas un samazinot mikrobu piestiprināšanas iespējas.
Turklāt mikroshēmas DPSE skalas inhibitoru darbības laikā ģenerē vāju elektrodu reakciju, atbrīvojot mikropurrus. Iegūtais elektriskais lauks caurulē var ietekmēt mikroorganismu virsmas lādiņu, daļēji traucējot to sākotnējai piestiprināšanai. Tomēr šī ietekme galvenokārt kalpo, lai novērstu labvēlīgas vides radīšanu bioplēves augšanai, ievērojami aizkavējot bioplēves veidošanos un neļaujot tās attīstīties lielā, nobriedušā slānī. Tas nevar pilnībā apturēt bioplēves veidošanos.
Kad bioplēve cīnās, lai noteiktu piestiprināšanas punktus - UV ūdens dezinfekcija
Bioplēves veidošanās ir atkarīga no sākotnējās mikroorganismu piestiprināšanas līdz cauruļu un aprīkojuma virsmām. Kad šie piestiprināšanas punkti ir traucēti vai nav, mikroorganismiem ir grūti izaugt stabili, un bioplēves izveidošana un nobriešana ir ievērojami kavēta.
Veidojot gludu helātu slāni uz caurules sienas, skalas inhibitors var efektīvi aptvert potenciālos stiprinājuma punktus, apgrūtinot mikroorganismus atrast pēdas. Bioplēves kodols ir ārpusšūnu polimēru vielas (EPS), ko izdala mikroorganismi, kas veido biezu želeju - kā slānis. Šis EPS slānis var absorbēt vai izkliedēt ultravioleto gaismu, samazinot UV intensitāti, kas sasniedz mikrobu šūnas. Tomēr, kad bioplēve nespēj noteikt, vairums baktēriju ūdenī paliek planktoniskā stāvoklī. Šajā posmā UV ūdens dezinfekcijas sistēma var tieši iznīcināt mikroorganismus ūdenī, nogriežot to pavairošanu avotā. Divi strādā sinerģiski, lai izveidotu divkāršu - aizsardzības mehānismu.
Divkārša aizsardzība: atvadieties no bioplēves problēmām
Rezumējot, tradicionālās atsevišķās apstrādes metodes bieži ir neefektīvas, jo tās nespēj risināt divus galvenos bioplēves veidošanās jautājumus: pieķeršanās punktus un mikrobu avotus. Skalas inhibitora apvienošana ar UV ūdens dezinfekcijas sistēmu nodrošina perfekti papildinošu risinājumu.
