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提高水系统可持续性——第 6 部分:生物膜管控的重要性

作者: Light Industrial Solutions for Water Treatment | 2023年5月16日星期二 | 阅读时间: 2 分钟

有水之处,便有微生物滋生。工厂日常运行的冷却水、冷冻水、工艺水以及饮用水系统均是如此。这类微生物不仅存在于水体本体中,还会附着在热交换器、管道、池壁等涉水设备表面定居繁殖。我们将这类沉积物称为生物膜。

何为生物膜

生物膜是附着在物体表面的微生物集合体,依靠黏性细菌分泌物粘连在一起并获得保护。细菌更倾向于在生物膜内生存。生物膜短短数小时内即可形成微观雏形,仅需数日就会发展为肉眼可见的生物污损沉积物。

污物、腐蚀副产物及其他杂质极易附着在生物膜上,加速沉积物形成。利于生物膜生成的条件包括:

  • 高浓度浮游(游离态)细菌
  • 水体停滞
  • 存在结垢和/或腐蚀现象
生物膜为什么会成为难题?

生物膜结构动态且复杂,能够保护细菌免受杀菌剂作用,促使细菌形成高度完善的菌群,并不断适应环境,对化学药剂处理和机械清除产生抗性。

由生物膜引发的微生物腐蚀 (MIC) 是水系统发生腐蚀失效的主要原因。若未能妥善处理与管控生物膜,它会成为饮用水与工业水系统各类重大高成本故障的根源,直接影响系统可靠性、运行效率与安全性。

生物膜会从多方面影响系统资产寿命、运行效率、能源成本以及安全性。

  • 隔热性能是水垢的四 (4) 倍,造成能源成本上升
  • 降低流量与换热效率
  • 因流量不足、冷却效果差、设备故障,增加工艺停机时间
  • 腐蚀速率最高可加快 1,000 倍(美国国家腐蚀工程师协会 (NACE) 2016 年研究报告)
  • 生物膜内易滋生军团菌及其他致病菌
  • 造成设备损坏,增加维修、更换及运营成本

生物膜沉积物为何难以清除与管控?

生物膜往往最先滋生在杀菌剂难以抵达的区域,并快速生长形成生物淤泥沉积物。生物膜一旦形成,附着力极强,很难管控。

与生物膜形成密切相关的包括死管段(即低流量/无流量管段)和闲置设备(例如备用冷冻机、节能器、水池平衡管、停用过滤器、封闭膨胀管路、备用泵等)。掌握系统设计与水流状态、识别死管段,是生物膜管控的关键。

微生物检测方法

常用生物膜检测手段包括细菌浸片、实验室平板菌落计数以及 ATP(三磷酸腺苷)检测。  每种方法各有优劣,详见下表。

生物膜管控

由于生物膜本身以及受影响水系统的复杂性,生物膜管控需要多手段协同方案。生物膜管控不只是向系统投加杀菌药剂。还需要清洗剂、过滤设备、缓蚀阻垢剂,搭配有效的药剂投加、监测手段以及现场专业技术支持。

我们的 Get Clean, Keep Clean™ 方案可提供专用产品、设备与专业技术,解决各类棘手的生物膜问题。

  • 杀菌处理产品:杀菌剂是用于抑制微生物生长的化学药剂。可根据微生物种类、水质特性、停留时间指数、环保法规限制等条件,选择多种药剂方案。
  • bioeXile® 清洁解决方案
    • bioeXile 清洗剂可破坏保护生物膜沉积物的惰性外层基质。投加 bioeXile 后,生物膜内的细菌及其他微生物会释放到水体本体中,此时配合杀菌剂使用,杀菌效果更佳。
    • 清除效果是单独使用杀菌剂的 1,250 倍
    • 清除效果是杀菌剂 + 表面活性剂生物分散剂组合的 278 倍

生物膜监测

当微生物检测、目视检查和运行数据发现生物膜问题时,往往已经形成严重的生物污损问题,损害系统可靠性与运行效率。持续在线监测生物污损,对于降低这类系统影响至关重要。

我们研发的 bioDART® 生物污损监测仪,可实时自动检测生物膜生成趋势。bioDART 采用先进光学传感器,在可放大微生物生长潜力的标准条件下检测生物膜生成情况。设备可输出灵敏度高的生物淤泥指数 (BFI) 读数,反映细菌数、杀菌剂投加量、营养物负荷以及运行条件带来的影响。不同于传统微生物管控监测手段,bioDART 可持续预判核心问题——生物膜内部正在增殖的细菌。bioDART 可输出有价值的实用数据,用于监测并优化水系统的生物膜控制工作。

结束语

掌握并管控水系统内的生物膜,能够显著影响系统寿命、运行效率、安全性以及整体运营成本。索理思拥有成熟可靠的专业技术与方案,助力客户识别、管控以及监测生物膜。欢迎即刻联系我们,评估生物膜对您水系统造成的影响,并定制专属方案,保障水系统高效运行。

相关资源

观看视频:bioDART® 生物膜监测仪