循環(huán)冷卻水系統(tǒng)微生物控制技術(shù)的研究(已修改)
2025-04-19 03:28 本頁面
【正文】 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)微生物控制技術(shù)的研究作者：蘇 騰 陳中興 侯秋 時間：20071124 19:34:00 來源：論文天下論文網(wǎng)摘要：對長期以來認同的循環(huán)冷卻水中微生物總數(shù)控制指標的合理性,提出了質(zhì)疑，指出微生物孳生造成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)危害的根源,是系統(tǒng)內(nèi)的附著微生物，即生物粘泥。作者認為，只要控制微生物不能在系統(tǒng)中附著，就會使微生物對循環(huán)水系統(tǒng)構(gòu)成威脅的幾率，大大降低，甚至不會產(chǎn)生危害。即使水體中細菌總數(shù)超過了現(xiàn)有的指標，循環(huán)水系統(tǒng)仍然可以正常運轉(zhuǎn)。酶處理實驗結(jié)果證明，系統(tǒng)大部分附著的粘泥可去除，而旁濾可使循環(huán)水中細菌總數(shù)，控制在一定范圍內(nèi)，不會無限增長。 關(guān)鍵詞：循環(huán)冷卻水 微生物控制 酶處理 生物粘泥 均勻設(shè)計 1 引言 工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)給大量微生物的生長提供了良好的棲息地，微生物生長所必需的營養(yǎng)物和離子，可以通過補充水和周圍空氣帶入的有機物或無機物供給，生產(chǎn)過程中物料的泄漏也為循環(huán)水系統(tǒng)微生物種群提供了養(yǎng)料。通過管道、熱交換器、冷卻塔填料及配水管道系統(tǒng)所提供的大量表面積，有效地促進了微生物種群的生長，微生物孳長給循環(huán)水系統(tǒng)帶來極大危害。目前微生物控制普遍采用的方法是投加殺生劑直接殺滅微生物體，并將循環(huán)水中的各類細菌數(shù)降到國家標準規(guī)定的指標以下，如異養(yǎng)菌總數(shù)應(yīng)不超過5105個/ 毫升，以此作為循環(huán)水系統(tǒng)微生物成功控制的評判依據(jù)。在殺生劑的研發(fā)中，亦將殺生劑對水中活菌殺滅能力的大小，作為評判其性能好壞的標準。然而，人們長久以來依賴的這一依據(jù)或標準的合理性是值得質(zhì)疑的。因為，循環(huán)水中懸浮異養(yǎng)菌的總數(shù)不超過5105個/ 毫升，并不等同于循環(huán)水系統(tǒng)中異養(yǎng)菌的總數(shù)不超過5105個/ 毫升。 在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中包含著兩種不同的微生物種群：存在于循環(huán)水整體流動中的浮游微生物和在生物膜或生物粘泥中具有生長優(yōu)勢的附著微生物。監(jiān)測循環(huán)水系統(tǒng)中微生物數(shù)量和相應(yīng)殺生劑性能評價的傳統(tǒng)指標，僅著眼于控制水中的浮游微生物群體，表1的數(shù)據(jù)可以說明[1]，粘泥中各種菌類數(shù)量都要比循環(huán)水中高得多。盡管水中的懸浮細菌被殺滅，附著在系統(tǒng)壁上的生物粘泥仍然對系統(tǒng)構(gòu)成危害，并且粘泥中的細菌又為循環(huán)水中細菌的再度繁殖提供了基礎(chǔ)。這也是投加殺生劑來控制循環(huán)水中活菌數(shù)量有時并不能有效解決系統(tǒng)微生物孳長問題的原因?！ ”? 循環(huán)水中與生物粘泥中菌類數(shù)量比較(個/ 毫升) 樣 品 異養(yǎng)菌 鐵細菌 硫酸鹽 還原菌 亞硝化 細菌 反硝化 細菌 硫細菌 氨化菌 真菌 循環(huán)水 105 70 70 104 102 105 生物粘泥 108 105 103 7.102 106 105 108 80 在有生物粘泥存在的系統(tǒng)，細菌體外通常有生物粘泥包覆，起到屏蔽保護作用，使殺生劑難以滲透接觸到細菌體而將其殺滅，這又是殺生劑對于解決微生物孳長問題有時低效甚至無效的原因之一。殺生劑立足于殺滅微生物，殺滅是其主要手段，因此往往要求藥劑對各種微生物具有極大的毒性。但毒性大的藥劑往往難于或不易生物降解而造成環(huán)境污染。目前，人們合成和篩選新型高效低毒殺生劑的任務(wù)已經(jīng)越來越艱難。 20世紀70年代，Herbert J Hatcher最早提出了用果聚糖水解酶處理工業(yè)水系統(tǒng)中生物粘泥的方法[2]。1977年，Nalco Chemical公司的Ronald J Christensen等，用一種主要成分為戊聚糖酶和己聚糖酶的Rhozyme HP－150酶(Rohm amp。 Haas公司生產(chǎn))，處理實驗室模擬冷卻塔內(nèi)粘泥，并申請了專利[3]。本文提出的酶處理方法，將為更好地解決循環(huán)水系統(tǒng)中微生物控制問題，提供一條標本兼治、無環(huán)境污染、有效的新途徑。 2 酶處理方法的理論依據(jù) 生物粘泥的特性 要從根本上著手解決循環(huán)水系統(tǒng)微生物危害，有必要研究生物粘泥的化學(xué)物理性質(zhì)?！吧镎衬唷迸c“生物膜”本質(zhì)是一致的，在過去的20多年里，國外不少學(xué)者對生物膜產(chǎn)生了濃厚興趣并進行了大量研究，取得了初步的成果[4]?！ ?生物粘泥的化學(xué)組成 生物粘泥是由微生物細胞分泌的具有粘性的胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances，簡稱EPS)，其膠合了微生物細胞及各種有機和無機顆粒物質(zhì)，如粘土、腐蝕產(chǎn)物、腐殖質(zhì)等[5]，EPS的粘性使
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