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生物膜的危害有哪些?怎么有效控制?

更新时间:2022-12-29   点击次数:974次

一、什么是生物膜?

生物膜(也被称为生物被膜)是微生物分泌于体外的高分子聚合物,它常见于制药、食品与个人护理品行业的生产或水系统中,其存在可显著提高微生物对恶劣环境和消毒剂的抗性,而且生物膜较难被清除,所以一旦生产或水系统遭受微生物污染,并产生了生物膜,就极易导致系统在常规清洗、消毒后,微生物依然频繁超标,并带来相应的质量隐患。本文重点介绍生物膜的形成过程与危害,并分析生物膜污染控制与预防的关键点。

重点总结生物膜的相关知识:

①生物膜是水系统常见的一种微生物污染类型。 

②一般清洗和消毒方式无法理想解决生物膜,而奥克泰士却可以很好的解决生物膜问题。 

③常见于如医疗器械、水系统、食品和乳制品等不同行业的设备。。常见的病原体包括细菌、真菌、病毒、原生动物和致病性蓝藻,都参与了生物膜的形成。

二、生物膜的形成过程

一般来说,生物膜的形成可以分为以下几个阶段(如图1所示):

沉降:浮游的微生物是无法产生生物膜的,只有当微生物沉降于设备表面,才会产生生物膜。而设备中沉降的菌落数与设备表面的粗糙度、生产环境、清洁和消毒频率有直接关系。

细菌间的粘附:当设备表面有大量的沉降菌时,能够产生生物膜的绿脓杆菌、芽孢杆菌以及葡萄球菌等细菌便开始分泌胞外聚合物。由多糖、纤维蛋白、核苷酸及磷脂组成的胞外多聚物会形成荚膜,并相互粘附,逐渐形成黏液层。

繁殖:黏液层中微生物不断繁殖,胞外聚合物增多并逐渐形成生物膜。

生长/成熟:生物膜帮助膜下的微生物进行能量、物质与信息的传递。生物膜成熟后会逐渐吸附更多浮游微生物,并帮助生物膜下的微生物抵御恶劣环境。

分散释放:随着生物膜下微生物的不断增生,生物膜会在剪切力的作用下,逐渐向环境中释放微生物。

三、生物膜带来的隐患与危害性

生物膜是微生物污染的一个关键且较容易被忽视的来源。系统中的生物膜会引发诸多生产、产品质量与设备维护方面的风险,具体来说,它带来的隐患与危害性有以下几点:

危害性:

①生物膜会保护其内部微生物,从而导致消毒杀菌措施失败; 

②生物膜为微生物繁殖提供充足的营养物质,加速微生物的增殖速度; 

③持续性微生物(细菌)污染。生物膜会不断向水体释放微生物,从而造成持续性污染; 

④生物膜占据管道空间,影响供水效率,严重情况下甚至会堵塞管线; 

⑤生物膜的存在会对金属管道有持续性腐蚀。


隐患:

①生物膜在成熟后,会不断向环境中释放微生物,导致产品或生产用水微生物频繁超标。诸多微生物分泌物可能会影响产品配方体系、损害产品质量、加速产品变质。如果生物膜下含有致病菌,那么就可能会导致质量事故,危及使用者的健康。

②生物膜下的微生物对恶劣环境有较强的抵御能力,在诸多苛刻的条件(如﹣10℃以下、110℃以上,pH 1以下、pH13以上)依然可以稳定存活。而且生物膜下的微生物可迁移至其他设备表面,生成新的生物膜。这导致设备中的生物膜问题难以被清除。

③设备表面长期存在生物膜时,易导致微生物腐蚀。生物膜可加速不锈钢表面的腐蚀,使之产生锈斑。塑料表面长期存在生物膜则易发生色变,最终会被腐蚀至不可使用。这种生物腐蚀往往发现较晚,最终会导致产生高昂的维修成本。

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三、生物膜清除-有效解决方案

01、常见的生物膜去除产品和方法

l含酶清洗剂; 

l去生物膜清洗剂(表面活性剂、增溶剂、抗污垢添加剂等);  

l使用含氯消毒剂、过氧乙酸等处理。

这些方式虽然都有一定的效果,但不够理想。尤其是使用后常会带来腐蚀性问题,这对许多设施来说,需要投入高昂的运行和维护费用来尽量降低腐蚀性的危害,且在一定程度上减少了设备的寿命周期,长远来说得不偿失。除此之外,现场操作者需要忍受产品刺鼻气味和致畸的潜在风险,这无疑极大增加了职业健康危害防控和赔付的风险。

在这种情况下,人们需要杀菌效力更高,腐蚀性更低的产品来达到杀灭微生物和消除生物膜的效果,且这种产品需要是生态安全的。


02、新型生态消毒方式-清除生物膜


奥克泰士在水处理方面的优势:

1. 清除生物膜:两相效力和微动作用,令奥克泰士可以轻松清除生物膜,定期使用可有效防止生物膜的后续再次滋生。

2. 广谱杀菌:能够杀灭革兰氏阴性、革兰氏阳性、酵母菌、霉菌、蓝细菌等各种类型微生物,包括寡营养细菌、假单胞菌、罗尔斯通氏菌、洋葱伯克霍尔德菌、硫酸盐还原菌等。

3. 溶解于水:能以任何比例与水混合,杀菌作用无盲区。

4. 良好的材料兼容性,适合滤芯、反渗透膜等各环节的使用。奥克泰士对腐蚀性有着严格控制(基本无腐蚀),有效保障生产设备的良好允许和寿命周期。

5. 剂量可准确控制和测量,可以方便确认使用后的冲洗洁净程度,不影响消毒后的正常制水。

6. 食品级,无色无味无毒,呵护员工职业健康,避免传统消毒方式的职业健康危害。

7. 专业的技术团队、丰富的从业经验,根据现场条件和微生物污染情况提供订制的消毒技术方案。

总结:生物膜的预防关键点

在清除生物膜后,首先需要重新评估设备的污染控制策略,以防止生物膜再次产生。在生物膜产生过程中,系统往往长期缺乏有效的清洗和消毒。生物膜的生成需要大量的碳源与氮源。有效的清洗工艺可降低系统中存在的有机物,避免生物膜的生成。

在确定清洗工艺后,还需重新评估系统的清洗、消毒方式与频率。同时应避免生产系统中存在积水或盲端等相关设计缺陷。在长期运行的水系统中,如果存在大量红锈,则会增加设备表面的粗糙度,导致微生物沉积,并逐渐生成生物膜。所以推荐对水系统进行定期的除锈、消毒。

简而言之,生物膜是导致生产和水系统中微生物污染的一个关键且较容易被忽视的源头,如果不能有效清除生物膜,对企业的生产、产品质量与设备维护等多方面都会造成负面的影响,因此选择专业有效的生物膜控制和预防方案非常关键!!