Επιδράσεις και μέτρα ελέγχου μικροοργανισμών (βακτηρίων κ.λπ.) σε ηλεκτροφορετική επικάλυψη
Η ηλεκτροφορητική βαφή είναι μια περιβαλλοντικά φιλική ηλεκτροφορητική επίστρωση με μειωμένη κατανάλωση οργανικών διαλυτών. Χρησιμοποιεί νερό ως μέσο διασποράς και το υδατικό της σύστημα λειτουργεί εύκολα ως καλλιεργητικό μέσο για μικροοργανισμούς. Οι σύγχρονες συνθέσεις ηλεκτροφορητικών επιστρώσεων γενικά περιέχουν λίγα ή καθόλου συστατικά βαρέων μετάλλων, όπως μόλυβδο και κασσίτερο, γεγονός που αποδυναμώνει την αναστολή έναντι βακτηρίων και άλλων μικροβίων. Οι θερμοκρασίες λειτουργίας για τις ηλεκτροφορητικές γραμμές κυμαίνονται συνήθως από 20-35 °C με υψηλή υγρασία και κακό εξαερισμό — συνθήκες ευνοϊκές για την επιβίωση πολλών ειδών βακτηρίων.
Δυσμενή Προβλήματα που Προκαλούνται από την Ανάπτυξη Βακτηρίων στο Υγρό του Λουτρού
Η βακτηριακή μόλυνση στα ηλεκτροφορητικά λουτρά σπάνια αφορά ένα μόνο είδος· αντίθετα, αναπτύσσονται μικτές μικροβιακές κοινότητες. Τα μικρόβια εισάγονται μέσω συστημάτων καθαρισμένου νερού, παροχών νερού βρύσης, συστημάτων υπερδιήθησης, συστημάτων μετα-έκπλυσης, συστημάτων ανόδου, εναέριας εναπόθεσης και εισερχόμενων κατεργασμένων τεμαχίων. Τα ακριβή παρόντα είδη εξαρτώνται από τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Ο μικροβιακός πολλαπλασιασμός αποσταθεροποιεί το υγρό του λουτρού και προκαλεί διάφορα ελαττώματα στην επίστρωση. Σε σοβαρές περιπτώσεις, ολόκληρο το λουτρό μπορεί να χρειαστεί να απορριφθεί.
Τύποι Μικροοργανισμών στο Υγρό του Λουτρού
Οι κύριοι μικροοργανισμοί που βρίσκονται στο υγρό του λουτρού περιλαμβάνουν βακτήρια, μύκητες και ζυμομύκητες.
• Βακτήρια: Αόρατα με γυμνό μάτι και ευρέως διαδεδομένα. Αναπαράγονται γρήγορα. Η βαριά μόλυνση εκδηλώνεται αρχικά ως αφύσικες παράμετροι του υγρού του λουτρού· λευκές κροκιδωτές βακτηριακές αποικίες και ίζημα εμφανίζονται σε μεταγενέστερα στάδια.
• Μύκητες: Μύκητες ευρέως διαδεδομένοι στο έδαφος, το νερό, τον αέρα και τις επιφάνειες αποσυντιθέμενης οργανικής ύλης. Προτιμούν όξινα περιβάλλοντα και αναπαράγονται πιο αργά από τα βακτήρια. Προσκολλώνται κυρίως στα εσωτερικά τοιχώματα δεξαμενών και σωλήνων, εμφανιζόμενοι ως χνουδωτά, κροκιδωτά λευκά επιπλέοντα ή γλιστερά νηματοειδή ιζήματα.
• Ζυμομύκητες: Μύκητες πανταχού παρόντες στη φύση. Ευδοκιμούν στον αέρα, το έδαφος, το νερό και τους οργανισμούς και μπορούν να επιβιώσουν τόσο αερόβια όσο και αναερόβια. Αναπτύσσονται σε εύρος pH 3,0-7,5 και συνήθως προκαλούν αφύσικο αφρισμό και δυσάρεστες οσμές στο υγρό του λουτρού.
Επιπτώσεις της Μικροβιακής Ανάπτυξης στο Υγρό του Λουτρού
1. Παράμετροι υγρού λουτρού: Για καθοδική ηλεκτροφόρηση, η τιμή MEQ και η αγωγιμότητα μειώνονται ενώ το pH αυξάνεται. Για ανοδική ηλεκτροφόρηση ή με ορισμένα μικροβιακά στελέχη, η αγωγιμότητα μπορεί να αυξηθεί και το pH να μειωθεί.
2. Απόδοση εφαρμογής: Η τάση διάσπασης του λουτρού μειώνεται και η απόδοση σχηματισμού φιλμ γίνεται εξαιρετικά ευαίσθητη στην τάση. Η σταθερότητα του λουτρού επιδεινώνεται, το ίζημα αυξάνεται, η απόδοση φιλτραρίσματος χειροτερεύει, ο επιφανειακός αφρός συσσωρεύεται και το ιξώδες αυξάνεται.
3. Ιδιότητες φιλμ επίστρωσης: Τα τελικά φιλμ παρουσιάζουν σοβαρή υφή φλοιού πορτοκαλιού, τραχύτητα, φυσαλίδες και περισσότερα σωματίδια· η αντοχή πρόσφυσης μειώνεται.
4. Επιπτώσεις στον εξοπλισμό: Το ίζημα εμποδίζει το φιλτράρισμα, μπλοκάρει τις σακούλες φίλτρου και τις μεμβράνες υπερδιήθησης, μειώνει την παροχή υπερδιηθήματος, αυξάνει το φορτίο του κινητήρα και μειώνει τη διάρκεια ζωής των σακούλων φίλτρου και των μεμβρανών.
Μέθοδος Ελέγχου Περιεκτικότητας σε Βακτήρια (Μέθοδος Αντιμικροβιακής Πλάκας Ελέγχου)
Βυθίστε την πλάκα ελέγχου στο υγρό δείγμα για μερικά δευτερόλεπτα ή ξεπλύνετε την επιφάνεια της πλάκας απευθείας με υγρό δείγμα. Τοποθετήστε την πλάκα πίσω στον αρχικό σφραγισμένο προστατευτικό σωλήνα της και επωάστε σε θάλαμο σταθερής θερμοκρασίας-υγρασίας για 2-5 ημέρες (3 ημέρες τυπικά). Παρατηρήστε την μικροβιακή ανάπτυξη στην πλάκα.
Το όριο ανίχνευσης αυτής της μεθόδου είναι περίπου 1 CFU/cm² ή 100 CFU/mL.
• Θρεπτικό άγαρ για βακτήρια: βέλτιστη θερμοκρασία επώασης 30 °C· η επώαση για 1-2 ημέρες είναι συνήθως επαρκής.
• Άγαρ Rose-bengal για μύκητες (ζυμομύκητες και μύκητες): βέλτιστη θερμοκρασία επώασης 25 °C. Οι ζυμομύκητες απαιτούν 2-3 ημέρες επώασης· οι μύκητες απαιτούν 5-7 ημέρες.
Μέθοδοι Επεξεργασίας Μικροοργανισμών
Μόλις τα βακτήρια πολλαπλασιαστούν στο υγρό του λουτρού, θα πρέπει να εφαρμόζονται βιοκτόνα για απολύμανση ώστε να διαταραχθεί ο μεταβολισμός των μικροβιακών κυττάρων. Η επιλογή του βιοκτόνου πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη συμβατότητα με τα βακτηριακά είδη και τις συνθέσεις ηλεκτροφορητικών βαφών, ώστε να μην επηρεάζεται η απόδοση του φιλμ επίστρωσης.
Συνήθη βιοκτόνα περιλαμβάνουν ισοθειαζολινόνες (Kathon), υπεροξείδιο του υδρογόνου και νιτρικό άργυρο. Αυτές οι ουσίες καταστρέφουν τις δομές της κυτταρικής μεμβράνης και αδρανοποιούν τα μικρόβια διασπώντας τους πρωτεϊνικούς δεσμούς σε βακτήρια και άλγη. Η συνεχής αποκλειστική χρήση ενός βιοκτόνου προκαλεί μικροβιακή αντίσταση. Συνιστάται η εναλλαγή βιοκτόνων με διαφορετικούς μηχανισμούς δράσης κάθε εβδομάδα ή κάθε κύκλο παραγωγής. Μια συνδυασμένη στρατηγική δοσολογίας συνεχούς προσθήκης χαμηλού επιπέδου συν την διαλείπουσα δόση σοκ εξασφαλίζει αποτελεσματική αποστείρωση.
Η βασική διαδικασία για την εξάλειψη μικροβίων στα συστήματα ηλεκτροφορητικών επιστρώσεων ακολουθεί τον κανόνα: μηχανικός καθαρισμός πρώτα, ακολουθούμενος από χημική αποστείρωση, και στη συνέχεια φιλτράρισμα για την απομάκρυνση μικροβιακών υπολειμμάτων. Η δοσολογία βιοκτόνων χωρίς φυσικό καθαρισμό απαγορεύεται αυστηρά.
Μέτρα Αναστολής Μικροοργανισμών
1. Επιλέξτε ηλεκτροφορητικές επιστρώσεις με καλές αντιμικροβιακές ιδιότητες για τη βελτίωση της βιομηχανικής εφαρμογής σε επίπεδο σύνθεσης.
2. Ενισχύστε τη διαχείριση της παραγωγικής διαδικασίας και εκτελέστε τη λειτουργία και τη συντήρηση αυστηρά σύμφωνα με τις προδιαγραφές της διαδικασίας.
3. Διαχείριση πηγής νερού: εξοπλίστε τα συστήματα καθαρισμένου νερού με μονάδες αποστείρωσης UV, ειδικού φιλτραρίσματος, χλωρίωσης ή οζονισμού για την εξάλειψη βακτηρίων στον βρόχο παροχής νερού.
4. Λάβετε τακτικά δείγματα από το υγρό του ηλεκτροφορητικού λουτρού, το υγρό της δεξαμενής έκπλυσης και τις πηγές καθαρισμένου νερού για μικροβιακό έλεγχο. Οι πλάκες ελέγχου βακτηρίων προσφέρουν έναν βολικό, έγκαιρο και ακριβή τρόπο ποσοτικοποίησης των επιπέδων βακτηρίων στο υγρό του καθοδικού ηλεκτροφορητικού λουτρού και καθοδήγησης έγκαιρων ενεργειών αποστείρωσης.
5. Αναπτύξτε κατάλληλα βιοκτόνα για την εξόντωση των υπαρχόντων βακτηρίων και την καταστολή της νέας ανάπτυξης, η οποία είναι ένα αποτελεσματικό μέτρο για τη διατήρηση της φυσιολογικής απόδοσης του υγρού του λουτρού.
6. Άδειασμα και καθαρισμός δεξαμενής: Οι δεξαμενές προεπεξεργασίας και έκπλυσης διαθέτουν πολλές στατικές νεκρές ζώνες. Αυξήστε τη συχνότητα καθαρισμού· αντικαταστήστε το υγρό της δεξαμενής ή πραγματοποιήστε άδειασμα της δεξαμενής ανάλογα με τις συνθήκες παραγωγής για να απομακρύνετε τα βιοφίλμ που προσκολλώνται στις επιφάνειες της δεξαμενής. Για δεξαμενές εξοπλισμένες με συστήματα κυκλοφορίας και φιλτραρίσματος, διατηρήστε συνεχή κυκλοφορία ή προσαρμόστε την ένταση της κυκλοφορίας για να ελαχιστοποιήσετε τις στάσιμες ζώνες. Καθαρίζετε περιοδικά τα φίλτρα, τους σωλήνες και τα τοιχώματα της δεξαμενής για να απομακρύνετε τα προσκολλημένα βιοφίλμ.
