在自然发生的生态系统外形成的生物污物和生物膜构成滋扰。通常在工业环境中,细菌菌落的积累会降解底层材料,导致腐蚀和材料失效。
这导致了生产损失和成本的增加。此外,它还可能导致健康风险,例如降低过滤膜的性能,影响膜通量,从而影响饮用水质量。
生物膜作为更大的生态系统的一部分大量存在,但这些微生物也在人造建筑中生活和茁壮成长,为微生物提供了潮湿和营养的环境。废物径流、使用水冷管道的生产设施、其他管道系统(如水管或输油管道)以及膜系统(如膜生物反应器和用于废水过滤的反渗透膜)通常会受到影响。生物污染造成的损害代价巨大,对人类生命和健康构成危险的后果也很严重。因此,了解和预防生物污染现象具有重要意义。
生物膜构成了膜和过滤过程有效性的主要障碍。例如,影响膜生物反应器性能的最重要因素之一是微生物分泌的胞外聚合物质引起的膜污染。膜清洗已被广泛研究,但完全防止污染的方法更有吸引力。为了确保膜的最佳长期性能,因此,有兴趣了解和描述减少和防止污染和生物膜形成的条件。信息,允许增加了解膜表面性质和污染倾向之间的关系可以收集QSense®QCM-D-一种可用于表征水垢积聚和污垢过程的技术检测生物膜的形成(pdf)通过测量细菌附着和生长。该技术还可以用于评估防垢和防污策略,以及帮助设计,例如,防污膜涂层。
膜污染是由无机物(盐、沉淀物,如金属氢氧化物和碳酸盐)、有机物、胶体(悬浮颗粒,如二氧化硅)、膜表面微生物污染和颗粒或滤饼形成造成的孔隙堵塞引起的。由于大多数污染物本质上是疏水的,一般认为需要亲水膜。利用不同类型的涂层和表面处理使膜更亲水。接触角测量通常用于评估表面亲水性。