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(yè)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(shí)間：20071124 19:34:00 來源：論文天下論文網(wǎng)摘要：對(duì)長(zhǎng)期以來認(rèn)同的循環(huán)冷卻水中微生物總數(shù)控制指標(biāo)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(rèn)為，只要控制微生物不能在系統(tǒng)中附著，就會(huì)使微生物對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)構(gòu)成威脅的幾率，大大降低，甚至不會(huì)產(chǎn)生危害。即使水體中細(xì)菌總數(shù)超過了現(xiàn)有的指標(biāo)，循環(huán)水系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。酶處理實(shí)驗(yàn)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(xì)菌總數(shù)，控制在一定范圍內(nèi)，不會(huì)無限增長(zhǎng)。 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(jì) 1 引言 工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)給大量微生物的生長(zhǎng)提供了良好的棲息地，微生物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物和離子，可以通過補(bǔ)充水和周圍空氣帶入的有機(jī)物或無機(jī)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(jìn)了微生物種群的生長(zhǎng)，微生物孳長(zhǎng)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(xì)菌數(shù)降到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)以下，如異養(yǎng)菌總數(shù)應(yīng)不超過5105個(gè)/ 毫升，以此作為循環(huán)水系統(tǒng)微生物成功控制的評(píng)判依據(jù)。在殺生劑的研發(fā)中，亦將殺生劑對(duì)水中活菌殺滅能力的大小，作為評(píng)判其性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)。然而，人們長(zhǎng)久以來依賴的這一依據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)的合理性是值得質(zhì)疑的。因?yàn)椋h(huán)水中懸浮異養(yǎng)菌的總數(shù)不超過5105個(gè)/ 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(gè)/ 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(dòng)中的浮游微生物和在生物膜或生物粘泥中具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的附著微生物。監(jiān)測(cè)循環(huán)水系統(tǒng)中微生物數(shù)量和相應(yīng)殺生劑性能評(píng)價(jià)的傳統(tǒng)指標(biāo)，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(xì)菌被殺滅，附著在系統(tǒng)壁上的生物粘泥仍然對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成危害，并且粘泥中的細(xì)菌又為循環(huán)水中細(xì)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(shí)并不能有效解決系統(tǒng)微生物孳長(zhǎng)問題的原因?！ ”? 循環(huán)水中與生物粘泥中菌類數(shù)量比較(個(gè)/ 毫升) 樣 品 異養(yǎng)菌 鐵細(xì)菌 硫酸鹽 還原菌 亞硝化 細(xì)菌 反硝化 細(xì)菌 硫細(xì)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(xì)菌體外通常有生物粘泥包覆，起到屏蔽保護(hù)作用，使殺生劑難以滲透接觸到細(xì)菌體而將其殺滅，這又是殺生劑對(duì)于解決微生物孳長(zhǎng)問題有時(shí)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(duì)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?！ ?0世紀(jì)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(shí)驗(yàn)室模擬冷卻塔內(nèi)粘泥，并申請(qǐng)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(biāo)本兼治、無環(huán)境污染、有效的新途徑?！ ? 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(guó)外不少學(xué)者對(duì)生物膜產(chǎn)生了濃厚興趣并進(jìn)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(xì)胞分泌的具有粘性的胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances，簡(jiǎn)稱EPS)，其膠合了微生物細(xì)胞及各種有機(jī)和無機(jī)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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