案例剖析-生物膜监测传感器在反渗透系统的应用

反渗透（RO）普遍应用于工业消费，从工艺用水中除去盐和其他物质。RO膜上的细菌生长能够大大降低该过程的效率，因而在水中给予大量的化学品（通常称为“杀生物剂”），以避免细菌的增殖。许多杀生物剂是氧化剂，应避免它们与RO膜的接触。因而，必须在化学处置的效率和预防由此类物质惹起的损伤之间中止权衡。在该电厂中，反渗透用于消费脱矿质的水以中止热交流。用杀生物剂处置原水，然后经过超滤并贮存在罐中。然后施加RO（图1）。在RO之前装置了一个Alvim传感器，在给水管线中，另一个装置在浓缩液中。

来自两个alvim传感器的信号由工厂的数据采集系统获取，以及来自该过程的其他数据。在从不同点采取的水样上中止实验室剖析（CFU计数）

应当留意，固然这种剖析提供了关于水中浮游细菌的数量的（粗糙）指示，但Alvim传感器监测生物膜的生长，即构成的细菌层名义接触水和其他液体。在来自水中的第一个细菌的沉降后，生物膜生长与浮游细菌的存在/数量不相关。实践上，微生物在名义上沉淀，复制自己，从浮游生物中独立地生长。超越90％的细菌生活在生物膜（而不是在水中自由移动），这样的结构提供了对外部药剂的更好的维护，包含杀生物剂和其他化学品。因而，与自由浮动细菌相比，生物膜对杀菌剂的抵御力高1000倍

Figure 4显现两个alvim传感器（深蓝色和浅蓝色点）的信号和实验室剖析的结果（灰色柱）。Alvim探针表明：增加氧化剂的剂量会快速大幅增加信号生物膜经过相对迟缓的信号增长150 mV的信号，相关于基线值；能够留意到，在从装置传感器的装置45-50天后，检测到生物膜生长两者都在给水线和浓缩线。给水样品上的实验室剖析证明水中有大量细菌。 一切这些数据表明杀菌剂处置在消弭自由浮动细菌和生物膜方面无效。从第56天开端，调理杀菌剂处置，由于能够从Alvim信号中的峰值中留意到。水中的细菌计数立刻减少。 如前所述，与自由浮动微生物相比，这种细菌层对化学物质有更大的抵御力，因而与浮游生物相比，消弭需求更长时间。

Alvim Biofilm传感器的运用提供了关于该水系统中细菌生长的牢靠指示，允许检查和调整杀生物剂处置。由于Alvim技术，能够在线和实时检测：生物膜生长;杀菌剂的有效性;消弭生物膜。