آیا تا به حال به این فکر کرده اید که آب بسیار خالص (UPW) برای تولید نیمه هادی، تولید دارویی، پردازش مواد غذایی،و حتی نیروگاه های برق ممکن است به همان اندازه که تصور می کنیم "پاک" نباشندپاسخ ممکن است شما را شگفت زده کند: حتی پس از فیلتر و درمان دقیق، UPW می تواند ارگانیسم های میکروسکوپی را که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند، نگهداری کند.این آلودگی های میکروبی نه تنها کیفیت محصول را به خطر می اندازد بلکه تجهیزات را نیز خورد می کندامروز، ما این خطر صنعتی پنهان را بررسی می کنیم.

UPW نقش محوری در فرآیندهای صنعتی معاصر دارد. بیش از آب، آن را تحت درمان تخصصی برای حذف تقریباً تمام ناخالصی ها، از جمله ترکیبات آلی / غیر آلی،ذراتاین آب با خلوص بالا به عنوان یک ماده خام، عامل تمیز کننده و مایع خنک کننده در صنایع نیمه هادی، داروسازی، مواد غذایی و نوشیدنی و تولید برق استفاده می شود.که به طور مستقیم بر کیفیت محصول تاثیر می گذارد، عملکرد و کارایی تولید.

در تولید نیمه هادی ها، آلودگی های میکروسکوپی می توانند باعث خرابی مدار یا کاهش عملکرد شوند، که به طور بالقوه منجر به تلفات میلیون دلاری می شود.آلودگی میکروبی می تواند داروها را بی اثر یا حتی برای بیماران خطرناک کندبنابراین، کیفیت UPW بسیار مهم است؛ این امر خط حیات این صنایع را نشان می دهد.

در حالی که UPW از نظر تئوری باید یک بیابان میکروبی باشد، برخی از ارگانیسم های مقاوم در این شرایط شدید با وجود حداقل محتوای ارگانیک (TOC <3 μg / L) و رسانایی پایین (< 1 μS / cm) رشد می کنند.مکانیسم های زنده ماندن آنها شامل:

• شکل گیری فیلم زیستی:میکروارگانیسم ها به شکل بیوفیلم ها جمع می شوند که ساختارهای پیچیده ای از سلول ها و مواد پلیمر خارج از سلول (EPS) هستند که به لوله ها، مخازن و سطوح رزین چسبیده اند.این جوامع میکروبی محیطی پایدار ایجاد می کنند که جذب مواد مغذی و مقاومت در برابر استرس را افزایش می دهد.
• سازگاری اولیگوتروفی:میکروب های تخصصی فوق اولیگوتروفی دارای:
  • سیستم های جذب مواد مغذی بسیار کارآمد
  • نرخ رشد آهسته برای صرفه جویی در انرژی
  • مسیرهای متابولیکی منحصر به فرد برای منابع انرژی غیر متعارف

آلاینده های رایج UPW شامل:اسچریچیا کولی,Pseudomonas aeruginosa، و انواع مختلف پروتیوباکتری مانندرالتونیاواسفینگوموناسبا باکتری های گرام منفی غالب است.

استعمار میکروبی دو مسئله اصلی را ایجاد می کند:

• آلودگی های بیولوژیکی:فیلم های زیستی لوله ها را مسدود می کنند، مقاومت جریان را افزایش می دهند و در حالی که متابولیت های خوردنی مانند اسیدهای ارگانیک را آزاد می کنند، کارایی مبادله گرما را کاهش می دهند.
• خوردگی میکروبی (MIC):میکروب های خاصی تخریب فلز را از طریق واکنش های ردوکس و ترشحات خوردنی تسریع می کنند، که به طور بالقوه باعث خرابی فاجعه بار تجهیزات می شود.

یک مطالعه موردی از یک نیروگاه مجارستان این خطرات را نشان داد، با وجود اینکه کیفیت آب با استانداردهای سختگیرانه (COD < 0.1 mg/L، رسانایی < 0.1 μS/cm) مطابقت دارد.آلودگی های زیستی و MIC همچنان باعث اختلال های عملیاتی و زیان های مالی شد.

روش های سنتی مبتنی بر کشت اغلب جمعیت میکروبی UPW را به دلیل:

• "غیرطبیعی در شمارش صفحه بزرگ" ٬ بسیاری از میکروب ها در برابر کشت آزمایشگاهی مقاومت می کنند
• غلظت میکروبی بسیار پایین در UPW

تکنیک های مولکولی مانند توالی 16S rRNA با تجزیه و تحلیل مستقیم مواد ژنتیکی بدون کشت، این محدودیت ها را از بین می برند و پروفایل جامع جامعه میکروبی را فراهم می کنند.تشخیص بهینه از یک رویکرد چند مرحله ای استفاده می کند که هر دو روش برای بررسی متقابل را ترکیب می کند.

مدیریت موثر میکروبی UPW نیازمند مداخلات چند لایه ای است:

• کنترل منبع:
  • روش های پیشرفته درمان (اسموز معکوس، ضدعفونی UV)
  • مواد مقاوم در برابر میکروب ها (فولاد ضد زنگ، PTFE)
  • پاکسازی منظم سیستم
• کنترل فرآیند:
  • به حداقل رساندن محتوای ارگانیک
  • تنظیم درجه حرارت
  • نظارت مداوم
• حفاظت از نقطه آخر:
  • فیلتر کردن نهایی در محل استفاده
  • تعویض برنامه ریزی شده فیلتر

درک محیط زیست میکروبی UPW، روش های تشخیص،اقدامات کنترل این امکان را برای صنایع فراهم می کند تا از این منبع حیاتی محافظت کنند. حفاظت از یکپارچگی محصولات و زیرساخت های صنعتی از این تهدید نامرئی.