Kiểm soát biofilm trong xử lý nước làm mát tuần hoàn.

Kiểm soát vi sinh, rong rêu và màng nhầy sinh học

Vấn đề vi sinh trong các hệ thống nước làm mát tuần hoàn chưa được quan tâm đúng mức cho đến khi chúng gây ra rắc rối cho việc vận hành hệ thống

Sự phát triển của vi khuẩn, màng nhầy sinh học, hay biofilm trong nước làm mát tuần hoàn hở và kín, hay Tháp giải nhiệt và Chiller

Màng sinh học, biofilm, còn gọi là màng nhầy sinh học, được hình thành khi các mầm vi khuẩn đến hệ thống nước Tháp giải nhiệt hay Chiller, bám vào những bề mặt phù hợp và tạo các ngoại bào. Sự phát triển của màng sinh học có thể xảy ra trên nhiều loại bề mặt bao gồm bên trong các đường ống, thành vách bồn chứa nước, tấm tãn nhiệt và cả trên bề mặt của thiết bị trao đổi nhiệt.

Trong lĩnh vực xử lý nước, người ta thường chấp nhận nếu số lượng vi khuẩn được duy trì dưới 10.000 CFU/ml hay 10.000 N/ml, thì khả năng phát triển của màng sinh học đáng kể nào là rất xa vời. Do đó, mức này được chấp nhận là mức cần kiểm soát khi thực hiện chương trình xử lý nước làm mát tuần hoàn hở hoăc kín. Nếu vi sinh tổng trên 10.000 CFU/ml, cần thay đổi chương trình xử lý hoặc tăng liều lượng châm chất diệt khuẩn.

Các vấn đề liên quan đếm sự phát triển của màng sinh học ở các hệ thống nước làm mát tuần hoàn có thể được tóm lược như sau:

1. Các vấn đề vi sinh tồn tại dai dẳng.

Các vấn đề liên tục về vi sinh vật có thể xảy ra trong các hệ thống vì các lớp màng sinh học bảo vệ vi khuẩn bên dưới khỏi tác động của bất kỳ hóa chất diệt khuẩn nào. Khi chất diệt khuẩn bị cạn kiệt, hệ thống sẽ bị ô nhiễm trở lại từ nguồn mầm vi khuẩn bên dưới lớp màng sinh học.

2. Ăn mòn dưới lớp cặn lắng, cáu hoặc màng sinh học.

Ăn mòn xảy ra bên dưới màng sinh học sẽ ngăn cản tác dụng của hóa chất ức chế ăn mòn vì không có sự tiếp xúc với bề mặt kim loại. Thêm vào đó, việc phát triển của vi khuẩn SRB cũng sẽ gây ăn mòn cục bộ do SRB tiết ra axit sulfuric gây ăn mòn mạnh lớp kim loại gốc sắt. Chùng ta gọi, loại ăn mòn này là ăn mòn trực tiếp.

3. Ăn mòn trực tiếp.

Một số lọa vi khuẩn kị khí, bao gồm vi khuẩn SRB (Sulfate Reducing Bacteria) sinh ra Axit Sulfuric như là một trong những sản phẩm trong quá trình trao đổi chất của chúng. Việc sinh ra Axit Sulfuric gây ra bởi những vi khuẩn này gây ăn mòn trên bề mặt kim loại. Các phụ phẩm như Sulphide (H₂S), Sulphut vô cơ và Thiosulphate chuyển thành Axit Sulfuric.

SRB cũng ăn mòn sắt bằng cách sử dụng trực tiếp chính kim loại đó. Điều này xảy ra thông qua sự hấp thụ điện tử trực tiếp. Sư ăn mòn do sinh vật điện (EMIC-Electrical Microbially Influenced Corrosion) như vậy được cho là phổ biến và được xem sét như là sự liên quan đến kỹ thuật đáng kể.

Ăn mòn do vi sinh gây ra (MIC-Microbiologycally-Induced Corrosion) bên dưới màng sinh học dẫn đến ăn mòn cục bộ và rỗ bề mặt ống. Người ta ước tính rằng 20% ăn mòn trong tất cả các hệ thống và đường ống là ăn mòn do vi sinh (MIC).

4. Sự tắc nghẽn.

Màng sinh học gây tắc nghẽn hệ thống đường ống, lọc Y, nhất là các đường ống có đường kính nhỏ.

5. Tăng ma sát và điện năng tiêu thụ.

Màng sinh học gây ra vấn đề tăng ma sát trong việc vận chuyển khối lượng nước lớn trong đường ống, dẫ đến tiêu thụ năng lượng gia tăng để thắng lại ma sát, do đó tăng chi phí điện năng tiêu thụ.

6. Giảm hiệu quả truyền nhiệt.

Chúng ta có thể thấy từ biểu đồ bên dưới, màng sinh học là chất cách nhiệt lớn thứ hai sau cáu cặn silica. Màng sinh học có khả năng cách nhiệt lớn gấp bốn lần so với lớp cáu do cứng (Canxi, Magie) có độ dày tương đương, do đó, chúng gây ra việc tiêu tốn năn lượng để vận hành hệ thống.

7. Vi khuẩn Leogionella.

Vi khuẩn Leogionella phát triển rất mạnh dưới lớp màng sinh học. Lý do là vi khuẩn này thuộc loại vi khuẩn kị khí, chúng sẽ chỉ phất triển trong điều kiện oxi thấp, tức chúng cần oxi nhưng cần phải nhỏ hơn mức 21% của không khí. Do đó, việc ngăn chặn sự phát triển của lớp màng sinh học đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm soát sự phát triển của vi khuẩn Leogionella trong hệ thống nước Tháp giải nhiệt và Chiller.

8. Chương trình kiểm soát.

Việc kiểm soát màng nhầy màng sinh học và tác động xấu của nó đến hệ thống không chỉ đơn giản là tăng liềiu lượng châm chất diệt khuẩn, hay chất làm sạch.

Chemmax cung cấp chương trình tổng thể, giúp loại bỏ biofilm và duy trì bề mặt đường ống, tám tản nhiệt, bề mặt trao đổi nhiệt,.. sạch sẽ.

9. Chương trình xử lý toàn diện từ Chemmax

Đối với các hệ thống mới, tẩy rửa ban đầu hay flushing là cần thiết để loại bỏ dầu mở, xỉ hàn, gỉ sét ra khỏi hệ thống, trước khi thực hiện xử lý hóa chất.

Đối với các hệ thống đang vận hành, có cáu cặn (do khoáng canxi, magie, silica, hoặc gỉ sét do ăn mòn), hoặc màng nhầy vi sinh, cần phải có quy trình loại bỏ các thành phần này bằng chương trình tẩy rửa hệ thống phù hợp, nhằm loại bỏ hoàn toàn, làm sạch bề mặt, loại mầm vi sinh, vi khuẩn ra khỏi hệ thống, rồi áp dụng chương trình xử lý duy trì.

Đối với dòng hóa chất duy trì, Chemmax cung cấp đủ các dòng Maxtreat chuyên dụng cho ứng dụng này:

Maxtreat 2925: Chất ức chế ăn mòn, cáu cặn cho nước Chiller.

Maxtreat 2730: Chất ức chế cáu cặn, ăn mòn cho nước Tháp giải nhiệt.

Maxtreat 652: Chất diệt khuẩn dạng không oxi hóa, dùng cho cả Tháp giải nhiệt và Chiller.

Maxtreat 606: Chất diệt khuẩn dạng không oxi hóa, làm sạch bề mặt, kiểm soát SRB, dùng cho nước Tháp giải nhiệt.

Liên hệ với Chemmax

Lê Minh Ánh | 0918870287 | chemmax@chemmax.vn hoặc

Kiều Đức Vũ | 0914333270 | vu.kieu@chemmax.vn