[发明专利]使固体表面上的生物膜可视化和量化的方法

说明书

一种用于使固体表面上的生物膜可视化的方法。所述方法包括以下步骤：(a)提供固体表面，所述固体表面一直与水性介质接触并且所述固体表面的至少部分可能地覆盖有生物膜，(b)将所述固体表面保持在水平位置并用碳颗粒水性分散体覆盖所述固体表面，(c)使所述固体表面以与水平呈至少5的角度倾斜，以允许过量的碳颗粒水性分散体从所述表面流下，(d)通过确定是否有未被碳颗粒水性分散体覆盖的区域来检测所述固体表面上存在的任何生物膜。

背景技术

本发明总体上涉及一种用于使固体表面、尤其是聚合物表面上的生物膜可视化和量化的方法。

反渗透(RO)和纳滤(NF)膜原件中的生物膜生长(生物积淤)仍然还是RO/NF市场中的关键挑战之一。细菌产生的生物膜阻塞可能造成跨过RO模块的压降升高，从而导致液压失衡并且可能使模块受损。此外，生物膜可能影响膜传递特性并且产生跨膜压力(TMP)降低，这降低了通量。这些影响中的每一个不但增加了操作能量，而且还会导致频繁清洗(CIP)以恢复膜性能。典型的方法涉及用染料使生物膜着色，这可能是不可逆的并且还有害于膜。例如N.Sreedhar等人在Desalination[脱盐]，2018，425：12-21中报告了用结晶紫给膜着色的方法。本发明旨在提供一种用于增强生物膜结构的可视化和量化、不会对生物膜结构或膜产生永久性影响的手段。

发明内容

本发明涉及一种用于使固体表面上的生物膜可视化的方法。所述方法包括以下步骤：

(a)提供固体表面，所述固体表面一直与水性介质接触并且所述固体表面的至少部分可能覆盖有生物膜，

(b)将所述固体表面保持在水平位置并用碳颗粒水性分散体覆盖所述固体表面，

(c)使所述固体表面以与水平呈至少5°的角度倾斜，以允许过量的碳颗粒水性分散体从所述表面流下，

(d)通过确定是否有未被碳颗粒水性分散体覆盖的区域来检测所述固体表面上存在的任何生物膜。

具体实施方式

除非另有说明，否则所有百分比是重量百分比(wt％)，并且所有温度以℃计。除非另有说明，否则平均值是算术平均值。在室温(18℃至25℃)下进行实例中的所有操作，除非另有说明。优选地，本发明的方法在3℃至45℃、优选地10℃至35℃的温度范围内进行。

优选地，碳颗粒水性分散体为“墨汁”，其是以此名称销售的作为碳颗粒水性分散体的产品。优选地，碳颗粒具有不大于2微米；优选地不大于1微米、优选地不大于0.7微米的算术平均直径。优选地，颗粒具有至少0.01微米、优选地至少0.05微米；优选地至少0.1微米的算术平均直径。上限和下限是可组合的。优选地，水性分散体的碳含量为0.5至10wt％、优选地1至9wt％、优选地2至8wt％。水性分散体可以含有少量其他物质，例如粘合剂、表面活性剂等。

优选地，固体表面是聚合物表面，优选地膜，例如反渗透、纳滤或超滤膜。优选地，形成聚合物表面的聚合物是聚酰胺(例如包含间苯二胺或哌嗪和均苯三甲酰氯的聚合单元)、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)或烯烃；优选地是聚酰胺。