Paslėptas mikrobų metabolinis skilimas iš ilgo{0}}stovėjusio proceso skysčio
Nuotekų perdirbimo rezervuarai, žemos{0}}temperatūros galvanizavimo laikymo vonios ir tuščiosios eigos periodinio apdorojimo talpyklos lengvai sukuria tankią mikrobų bioplėvelę ant PTFE panardinamojo šildytuvo paviršių ilgą budėjimo režimą. Dauguma operacijų grupių koncentruojasi tik į rūgščių-šarmų cheminę eroziją, nekreipdamos dėmesio į mikrobus, pritvirtintus prie vamzdžių sienelių, nuolat kaitinant išskiria organines rūgštis, sieros junginius ir oksiduojančius metabolitus. Šie bioplėvelės šalutiniai produktai sudaro lokalią korozinę mikro-aplinką, kuri palaipsniui išgraužia fluoropolimero paviršiaus sluoksnį, sukeldama vienodą matinį trapumą ir išsklaidytas mikro{5}}duobes bioplėvele{6}}dengiamose vietose. Ilgalaikio- bako stebėjimo duomenys rodo, kad šildytuvai, kurie reguliariai pašalina bioplėvelę, išlaiko stabilų 18–24 mėnesių eksploatavimo laiką, o įrenginiuose, kurių stora bioplėvelė yra nuolat, paviršius smarkiai suyra per 10 mėnesių. Šiame straipsnyje analizuojami su bioplėvele susiję skilimo mechanizmai, paaiškinamas esminis inžinerinis periodinio biocido dozavimo ir nuolatinio gamybos efektyvumo skirtumas ir pateikiami rūšiuoti anti-bioplėvelės šildytuvo atitikimo standartai.
Pagrindinė techninė{0}}dezinfekavimo biocidais ir vonios stabilumo prekyba
Reguliarus biocido papildymas ir viso rezervuaro cirkuliacija pašalina mikrobų dauginimąsi ir bioplėvelės sukibimą ant šildytuvo paviršių, tačiau cheminei dezinfekcijai reikalinga laikina gamybos sustabdyma ir gali pasikeisti vonios priedų balansas, todėl padidėja cheminio reguliavimo sąnaudos. Pailginus dezinfekcijos intervalus, sutrumpėja prastovos laikas ir sunaudojamas reagentas, tačiau susikaupusi stora bioplėvelė nuolat išskiria korozinius metabolitus, kad nusidėvi PTFE apvalkalas ilgų pamainų metu. Standartinis lygus PTFE panardinamasis šildytuvas pasižymi bendromis anti-dėmėmis savybėmis, tačiau neturi kompaktiškų anti-bioplėvelių paviršiaus modifikacijų. Šiurkšti mikrobinė tarpląstelinė matrica tvirtai prilimpa prie vamzdelio paviršių ir negali būti visiškai nuplaunama naudojant įprastą žemo{5} slėgio skalavimą.
Bioplėvelės padengimo ir PTFE panardinamojo šildytuvo skilimo rizikos lentelė
| Bioplėvelės dangos santykis | Kasdienis mikrobų metabolitų poveikio laikas | Paviršiaus erozijos kaupimosi greitis | Vidutinis stabilus tarnavimo laikas | Rekomenduojama anti{0}}bioplėvelės šildytuvo struktūra |
|---|---|---|---|---|
| Mažiau nei 5%, kassavaitinis gydymas biocidais | Mažesnis arba lygus 3 valandų kontaktas su bioplėvele per dieną | Lėtas neryškus paviršiaus matinis spalvos pasikeitimas | 17-23 mėn | Standartinis poliruotas PTFE panardinamasis šildytuvas |
| 5–15 %, biocidas pridedamas kas dvi savaites | 3–7 valandos nuolatinis mikrobų aprėptis | Vidutiniškai išsibarsčiusios mikro{0}}duobės | 11-15 mėnesių | Mažo-sukibimo kompaktiškas vidutinio storio-sieninis panardinamasis PTFE šildytuvas |
| Virš 15%, nėra reguliarios dezinfekcijos | Daugiau nei 7 valandas nepertraukiamas įvyniojimas į bioplėvelę | Greitas paviršiaus kreidėjimas ir vietinis sienų retinimas | 4-9 mėnesiai | Besiūlis storos{0}}sienelės antibakterinis modifikuotas PTFE panardinamasis šildytuvas |
Bioplėvelės{0}}Sukeltas kompozito skilimo mechanizmas
Mikrobai kolonizuoja PTFE vamzdelio paviršių ir išskiria klampius ekstraląstelinius polimerus, sudarydami tankius bioplėvelės sluoksnius, visiškai izoliuodami uždengtą plotą nuo šviežio birių skysčių. Uždarame bioplėvelės mikro{1}regione mikroorganizmai per metabolizmą nuolat gamina organines rūgštis, sulfidus ir reaktyvius oksidantus. Šie koncentruoti koroziniai metabolitai lėtai atakuoja fluoro angliavandenilių molekulines grandines ir vamzdelio paviršiuje sukuria tankias mikro{3}}duobes. Kiekvienas šildymo{5}}aušinimo ciklas padidina bioplėvelės{6}}sukeltus mikro{7} defektus. Rezervuaro budėjimo režimu kondensuota drėgmė ir medžiagų apykaitos likučiai prasiskverbia į mikro-duobes į tarpus tarp išorinės PTFE apvalkalo ir vidinės izoliacijos. Laidžių mikrobų skilimo likučiai nusėda pluošto izoliacijos sluoksnių viduje, sudarydami nuolatinius nuotėkio kanalus, kurie nuolat mažina izoliacijos varžą. Bioplėvelė taip pat veikia kaip šilumą{12}}izoliuojanti barjera ir sukuria fiksuotus taškus ant uždengtų vamzdžių segmentų. Šiluminė perkrova dar labiau pagreitina fluoropolimero molekulinį senėjimą ir išplečia paviršiaus duobes, sudarydama savaime sustiprėjantį mikrobinės korozijos ir šiluminės žalos ciklą, būdingą stovintiems žemos temperatūros proceso bakams. Skirtingai nuo vienodos cheminės erozijos, bioplėvelės pažeidimai atrodo kaip netaisyklingos dėmėtos zonos, atitinkančios mikrobų sukibimo sritis.
Gamybos pavojai, kuriuos sukelia bioplėvelės skilimas
Nevienodos mikro{0}}duobelės ir mikrobinių metabolitų sutrupėjimas nuolat mažina izoliacijos atsparumą, todėl dažnai išjungiamas apsaugos nuo nuotėkio maitinimas ir sutrinka nuolatinis nuotekų ir dengimo partijų grafikas. Šilumą-blokuojantys bioplėvelės sluoksniai sumažina bendrą šilumos mainų efektyvumą, pailgina šildymo laukimo laiką ir sumažina kasdienį dirbtuvių apdorojimo našumą. Vietiniai taškai, esantys po stora bioplėvele, pagreitina vonios priedų irimą, o tai žymiai padidina mėnesines cheminių medžiagų papildymo išlaidas. Progresuojantis sienelių plonėjimas bioplėvele{6}}uždengtose zonose ilgainiui sukuria prasiskverbias skylutes, kurios sudaro sąlygas tiesioginiam kontaktui tarp šildymo laidų ir mikrobų gausaus korozinio skysčio ir staigiai nutrūksta trumpasis{8}}grandinės šildytuvas. Išsiliejusios bioplėvelės fragmentai užteršia gatavus ruošinius ir išvalytas nuotekas, todėl gaminys yra netinkamas ir išleidžiamo vandens kokybė.
Įvertinti atitikimo ir biofilmų slopinimo sprendimai
Mažai-užstojančiose gamybos talpyklose su kassavaitine dezinfekcija biocidais galima naudoti standartinį poliruoto PTFE panardinamą šildytuvą; 30 minučių po kiekvienos pamainos paleiskite viso -greičio cirkuliacinius siurblius, kad nuplautumėte atsilaisvinusius mikrobų likučius. Pusiau-automatiniai rezervuarai su dezinfekavimo ciklais kas dvi savaites pasirenka mažo-sukibimo kompaktišką vidutinio storio-sieninį panardinamą PTFE šildytuvą. Tankus, lygus kompaktiškas paviršius susilpnina bioplėvelės polimero sukibimą ir palengvina įprastą valymą skalaujant. Ilgos -tuščiosios nuotekų talpyklos be reguliarios dezinfekcijos turi turėti besiūlių storų{10}}sienių antibakterinį modifikuotą PTFE panardinamąjį šildytuvą. Specialus paviršiaus modifikavimas slopina mikrobų prisirišimą ir metabolitų kaupimąsi, kad sulėtėtų ilgalaikė bioplėvelės erozija. Pagalbinės mikrobų kontrolės taisyklės: pridėkite suderinamų mažo{14}}poveikio biocidų pagal fiksuotus ciklus; išvengti ilgalaikio skysčio sąstingio rezervuare be cirkuliacijos; prieš ilgesnį išjungimą praplaukite aukštu-slėgiu minkštu vandeniu, kad pašalintumėte storą bioplėvelę.
Išvada
PTFE panardinamojo šildytuvo iš bioplėvelės netolygūs paviršiaus įdubimai ir priešlaikinis senėjimas atsiranda dėl koncentruotų korozinių metabolitų, kuriuos išskiria kolonizuoti mikroorganizmai po sandariais bioplėvelės sluoksniais, o ne dėl vienodos masės vonios cheminės korozijos. Įprastas poliruotas plonasienis PTFE neturi kompaktiško anti-sukibimo ir antibakterinio paviršiaus modifikavimo, kad būtų atsparus patvariam mikrobų sukibimui ir metabolinei erozijai. Reguliarus dezinfekcijos biocidais ir cirkuliacinio praplovimo protokolais, taip pat mažo-sukibimo arba antibakterinių storų-sienos formuotų šildytuvų konstrukcijų parinkimas, atitinkantis bioplėvelės dangos sunkumą, gali veiksmingai apriboti mikro-duobės susidarymą ir šiluminių taškų susidarymą. Pasirinktinis kompaktiškas paviršiaus apdorojimas ir sutirštinto vamzdžio sienelės parametrai gali būti sukurti atsižvelgiant į rezervuaro skysčio sąstingio trukmę, kad būtų išlaikytas ilgalaikis sklandus ir nepažeistas kaitinimo efektyvumas užsistovėjusiose-šlapio apdorojimo talpose.
