工业循环冷却水中微生物危害和控制浅谈

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1、工业循环冷却水中微生物危害和控制浅谈　　摘要：为了保证工业循环冷却水安全、有效地运行，必须消除微生物的危害，应对循环冷却水中微生物进行严格控制。水中加氯控制微生物是一个有效的方法。但由于工业循环冷却水的pH大都在8～9，因此不宜用氯杀菌灭藻。当前，利用二氧化氯控制微生物是简单、安全、经济、有效的方法。关键词：工业循环冷却水微生物氯消毒机理二氧化氯一、概述7根据“全国节约用水办公室”的调查，我国的工业用水效率较低。1999年每万元工业增加值取水量约330m3，是日本的18倍，美国的22倍。1999年的全国工业用水的循环率只有53%，而美国

2、2000年为94%，相差41%。按我国工业节水“十五”规划要求，到2005年，万元工业增加值取水量下降到230m3，国家重点工业企业全部达到节水型企业标准。对高用水行业均有明确的节水目标。到2005年，火电行业取水量控制在580亿m3内，年均下降313%，工业用水循环率达到96%；钢铁行业取水量控制在2312亿m3以内，年均下降5.5%，工业用水循环率达到91%以上；石化行业取水量控制在2916亿m3，年均下降1.1%，工业用水循环率平均达到95%。各行各业要达到“十五”规划目标，任重而道远。提高工业冷却水的循环利用率，是提高工业节水的

3、一个重要举措。要保证工业循环冷却水安全、有效运行，对循环冷却水中污垢、腐蚀及微生物的危害均应得到有效控制。本文重点讨论工业循环冷却水中微生物的危害及控制。二、循环冷却水中的微生物在一般工业冷却水中有微生物，但并不很多。一些实测数据表明，工业冷却水补水中细菌数为10-50个/毫升。但这种水一进入循环冷却水系统，细菌数就很快增加到106-107个/毫升，这是因为循环冷却水为微生物的生长繁殖提供了适宜条件。首先是温度，细菌生长的适宜温度是10-45℃，而在循环冷却水中恰好得到满足。此外，氧气和营养物质在循环水的循环过程中，也不断得到补给（冷却

4、水在冷却过程中，水在喷淋时与空气接触，空气中的尘埃和氧气带入水中）。而细菌的繁殖又是非常快的，一般20-30分钟分裂一次，一个细菌经过24小时就要分裂成1021-1022个。循环冷却水中到微生物可分为细菌、真菌和藻类三种。1.细菌。细菌是单细胞的生物，每个细胞是一个独立生活个体，许多单细胞个体往往聚集为群体。其中，每个单细胞依然是独立生活。细菌极其微小，其直径或长度一般只有0.5-1.0微米，少数也可达80-150微米。而其形状各异，有球状的、杆状的、弧状的和螺旋状的。72.真菌。真菌与细菌不同之处，在于真菌是有细胞核的生物，在每个细胞

5、内都有细胞核。因此，真菌显然比细菌要进终得多。其形态与细菌也有很大差异。3.藻类。藻类是微生物中的植物类，具有光合作用。但绝大多数藻类生长在水中，不论在咸水还是淡水中，都有藻类生存，形态复杂多异。一般按其光合色素可分为十门，即蓝绿藻、丝藻、红藻、黄藻、褐藻、硅藻、金藻、甲藻、裸藻和轮藻。三、微生物的危害1.粘泥危害。微生物在冷却水系统中大量繁殖时，会使水质变臭、变黑；大量生物粘泥粘在冷却设备上，造成传热效率下降，输水管道中阻力增加，能耗增加。在工业冷却水系统中，细菌形成粘泥菌团、球衣和铁细菌等。其中以球衣菌为主的粘泥较硬实，在金属表面附

6、着力很强，还能抵抗一般杀生剂的作用。对于藻类形成的粘泥，除了堵塞管道，降低热交换设备的传热性能外，由于藻类不断繁殖及死亡，又为工业冷却水中的其他细菌提供了生长的养料，使循环水水质更加恶化。真菌的大量繁殖也会造成严重粘泥危害，如地霉及水霉型菌落，极易挂在粗糙的表面，粘聚由冷却塔带入的泥沙，影响管道输水能力，降低冷却设备传能效率。由于微生物粘泥的危害，使冷却水系统的污泥热阻很快上升，正常运行受到威胁。72.腐蚀危害。微生物的腐蚀主要是由于微生物生长，导致在冷却设备管壁上，造成差异充气电池的腐蚀。例如铁细菌的滋生，把可溶性Fe2+氧化成Fe（

7、OH）3，使铁受到腐蚀。粘泥底部的缺氧区也易受到铁细菌的腐蚀。铁细菌引起的腐蚀大多为点蚀或结节状腐蚀。这种腐蚀有较大的穿透速度，造成冷却设备破坏，甚至系统的停产。以硫酸盐还原菌为例，它常生活在缺氧的粘泥、锈蚀物及垢下，体内有过氧化氢酶，其生命活动过程中的极化作用，加速了金属的腐蚀，对工业冷却设备造成严重威胁。硫酸盐还原菌在金属腐蚀时阳极反应式为：Fe2++2OH-—Fe（OH）22H++2e-—H2在阴极反应式为：H++e-—H8H+SO42-—S2-+4H2O包括阴阳两极反应的腐蚀电池反应式为：4Fe+H2SO4+2H2O—3Fe（O

8、H）2+FeS从上述反应中看出，硫酸盐还原菌大量繁殖，造成冷却设备及输水管道产生严重腐蚀，腐蚀率可达到1125～5mm/a。在60～90d内就能把换热设备腐蚀穿孔，造成系统不能正常运行。四、控制微生物的方法