关于工业冷却系统中生物膜的 4 件事

冷却水系统中的生物膜会增加腐蚀、结垢和沉积速率。这会损坏您的设备，增加能源消耗并花费您的金钱。冷却系统中的生物膜也可能藏匿军团菌和其他有害细菌。随着对消毒和呼吸系统健康的认识提高，在您的安全计划中考虑您的冷却系统并教育您的团队了解当前的水化学卫生方法非常重要。在许多工艺和冷却系统中，微生物污染本身就是一个问题。微生物污染或“生物污染”几乎总是由于系统中存在生物膜。

1. 什么是生物膜？

生物膜是许多不同类型细菌的结构或集合，它们被胞外多糖 (EPS) 结合在一起并受到保护，EPS 是由所述生物膜中的细菌产生的物质。生物膜具有好氧层和厌氧层，分别容纳各自类型的细菌。生物膜可以在系统表面形成，例如管道、集水池壁、冷却塔填料和热交换器。

2. 我为什么要关心生物膜？

通过藏匿和保护细菌，生物膜成为促进军团菌生长的绝佳环境。除了保护细菌外，EPS 还收集营养物质和额外的细菌，并且会增加水垢形成的风险。此外，生物膜可以通过所谓的“微生物诱导腐蚀”（MIC）腐蚀大多数金属，甚至不锈钢。当生物膜细菌产生腐蚀生物膜附着的金属表面的低 pH 环境时，就会发生 MIC。细菌还可以产生阴极和阳极以诱导离子流动并刺激腐蚀。在不锈钢中，一旦氧化层被穿透，细菌就会开始“穿过”金属的其余部分。

生物膜的隔热效果也比碳酸钙水垢高出三倍，从而降低了效率并推高了能源成本。

总之，生物膜可以增加腐蚀速率、结垢速率、沉积速率，并且可以生长军团菌和其他有害细菌。

3. 生物膜是如何形成的，我该如何预防？

当工艺用水中存在的细菌开始粘附在表面并指示其他细菌加入时，就会形成生物膜。在较热的冷凝水和工艺冷却水中，细菌和生物膜的形成速度会增加。在考虑控制生物生长和生物膜形成时，应讨论下列因素。

A) 消除或管理低流量区域

在低流量区域更容易形成生物膜——因此消除所有管道死角并确保系统水在低负荷、平季和淡季期间的正常循环非常重要。

B) 过滤

营养物质的可用性和细菌收集表面的存在都有助于细菌生长和生物膜的形成。过滤对于去除与这些因素相关的悬浮固体至关重要。建议对过滤器进行监测，以确保它们不会因为这些悬浮固体的积累而成为额外细菌的滋生地。

C) 物理清洁和消毒

建议每年对塔系统进行两次物理清洁，以帮助确保适当的生物控制，尤其是在肩季或停机之后。在破坏生物膜的物理清洁之后，对系统进行消毒以消除新释放的细菌非常重要。

D) 铜表面

铜具有天然的抗细菌生长能力，腐蚀时会排出铜离子。这些离子毒害细菌，从而有助于控制生物膜的形成。

E) 生物分散剂

生物分散剂是添加到工艺用水中的化学物质，专门用于破坏生物膜。作为行业最佳实践，建议在所有开放式再循环冷却系统中持续添加生物分散剂。

F) 杀菌剂

杀菌剂在许多情况下被用来杀死细菌，并且由氧化剂或非氧化剂组成。值得注意的是，并非所有的杀菌剂都能平等地穿透生物膜，许多氧化性杀菌剂的穿透力非常弱。因此，建议将生物分散剂与氧化性杀菌剂结合使用。

G) 物理治疗装置

旨在杀死细菌的物理处理装置只能杀死循环通过它们的散装水中的细菌。在这些情况下，可能需要使用生物分散剂来确保生物膜生长得到控制。

4. 我怎么知道我是否有生物膜问题？

市场上有许多用于监测生物膜形成的设备，从简单的屏幕试片到分析电干扰的复杂设备。无法解释的热交换效率降低或视觉迹象（如集水坑壁或管道上的粘液）也表明生物膜的形成。可以使用的作为生物活性的一般指标的简单测试是浸渍片或 ATP 水平测试。尽管这些将表明系统中大量水中存在的细菌水平，但它们并不一定表明存在生物膜。

结论

有关您的工厂监测生物膜形成的可用技术和方法的更多信息。然而，确保您没有生物膜的最佳方法是使用设计合理的水处理程序，以最大限度地减少或防止水垢和腐蚀，并结合杀菌剂和生物分散剂。

安柯孚莱（北京）环保技术有限公司