生物膜是在水机管道中形成的一层粘粘的膜，它由细菌、真菌、原生动物和/或藻类的混合物组成，它们彼此共生。它们通常被认为是一层黏液或一层厚度、颜色和稠度不同的涂层，通常形成在气相和液相边界层上，如管道、冷却塔、排水管和其他输水系统。特征性生物膜黏液基质由微生物产生的胞外聚合物（EPS）组成，与水形成水凝胶。

细菌粘附于水系统是一个生物膜形成的主要问题。大多数生物膜属革兰氏阴性菌，在一般情况下，G-更容易形成生物膜。当然单个生物膜可由一种或多种不同的微生物形成。这是因为多糖萼和脂多糖的存在，重要的是要注意，不是所有的细菌生产粘稠物。一旦生物膜形成的，它构成一个非常有利于它们的生存的微环境，同时也保护来自外部多种类型的侵略，如流动的液体和 pH 值或温度的变化。

因此需要避免设设备内部成生物膜变得极为重要。管道循环水流速快, 避免系统中的死角,管道内壁的粗糙面，表面粗糙度大的载体对水流具有更强的重新分布能力使反应器内水流对载体上生物膜的剪切力变小，同时为微生物与基质之间的混合和接触提供了有利的内环境，促进了生物膜在填料表面的积累。

粗糙表面比光滑表面具有更厚的层流边界层，能提供良好的静态水力学环境从而避免水流剪切力对附着微生物增长的不利影响，所以在生物膜形成的最初阶段，较大的比表面积、表面粗糙度可使生物膜的形成速度加快。

管道水的流速的影响，当水力条件也就是水的流速较低时，水在管道中处于层流状态，一旦遇到死角、粗糙面等，微生物会附着在其上面，就会在这里大量繁殖，形成生物膜，因此保证水系统运行期间有一个适当的流速，一般情况下，水的流速在1m/s时，能够形成湍流，不利于微生物的附着，可防止微生物的积聚，能减低生物膜的形成。

当微生物滞留在水系统边界上（如管道内壁和水箱内壁或附着于惰性或活性实体的表面，这些微生物就会进行繁殖、分化，并分泌一些多糖基质，将菌体群落包裹其中而形成的细菌/微生物聚集体膜状物，这就是生物膜形成原因。

纯化水分配系统是由储罐，循环泵以及输送管路组成，原水中本身就会含有大量的微生物、细菌等，因此在通过预处理以及反渗透系统过滤时，长期积累就会造成滤料与反渗透膜的污染，如不经及时处理即会造成微生物超标的现象发生，还有一种情况就是预处理系统的日常消毒保养不利有微生物、细菌残留导致纯化水分配系统微生物超标。

为了防止纯化水储罐，管道等微生物的滋生，我们应根据纯化水设备膜污染现象，定期清洗以及更换反渗透膜，另外在纯化水分配系统中应选择优质消毒杀菌系统，并进行监测，确保符合GMP规范要求。

对于预防水系统是生物膜的形成，可从以上几方面入手：

做好日常的设备消毒，合理制定消毒周期，定期对水机的预处理系统和分配系统进行消毒，合理的制定消毒周期，消毒方式可采用热力学消毒如巴氏消毒，也可采用臭氧消毒、紫外线消毒、化学消毒等方式组合。

分配系统各用点的管道死角应小于3D，尽量采用零死角阀门，阀门的制做方式要选择锻造的，不要选择铸造的，使之具有一个表面处理方式，因为前者有更好的表面光洁度。管道的焊接方式要采用自动焊方式，并对焊接质量进行检查。管线的布置要的一定的坡度，保证可以重力全排空，严禁设置成倒“几”字形。

对于水的流速，应保证始终处理一个高速湍流的状态，流速要达到1m/s以上，防止集是用水量大水的流速降低，在水机设计阶段对于水泵的选择应考虑在最大用水量时能够满足对水的流速的要求。同时供水泵应采用变频控制的方式。

我们常说质量源于设计，对于水系统来说，一个良好的设计，能够最大限度的减少微生物污染的机会，因此在设计阶段就将未来微生物的处理方式预以考虑，认识生物膜，知道它的特点，总之生物膜还属于微生物的范筹，针对微生物的物性，制定相应的处理措施，并且在杀灭微生物时我们应考虑不会对水体造成污染，不会对设备造成不可挽回的损害。