摘要：我国是一个严重缺水的国家，有些地区人均水资源占有量尚不足300 m³。同时，我国工业用水量惊人，并且工业用水重复利用率只有30%-40%。随着我国社会经济的转型发展，生产结构的调整，高能耗微利润矛盾更加突出，同时我国也有明确规定：“工业用水应当采用先进技术、工艺和设备，增加循环用水次数，提高水的重复利用率。”因此，实行清洁生产，提高水的循环利用率，减少企业的用水量和排污量是企业发展壮大必由之路。
关键词：工业循环冷却水；微生物；控制方法；分析
引言：循环水系统反复使用冷却水，随着水温升高和蒸发，凉水塔和集水池被风和阳光破坏，受到外界环境的污染。严重的黏泥沉积、设备腐蚀和微生物繁殖的发生，会造成微生物粘泥滋生、污垢堵塞管道，导致冷却水系统中结垢和腐蚀趋势增加，对安全生产造成隐患。
1.循环冷却及理论依据
循环水冷却系统是将循环水池中的水通过泵输送到各个换热器中，经过热交换器后回到冷却塔降温。再将降温后的水输送到各个换热器的过程。循环水的衡量指标有很多，包括温度、压力、流量、浊度、碱度、硬度、pH值、浓缩倍数等。循环水的流量和压力是由输送泵的流量和扬程所决定的，各系统不同，所选的泵也不同，只要选型时符合系统要求即可。浊度是表示水的浑浊程度的物理量。由于不溶性物质的存在而引起液体的透明度降低的一种量度。不溶性物质是指悬浮于水中的固体颗粒物（泥沙、腐殖质、浮游藻类等）和胶体颗粒物。浊度的大小不仅与水中悬浮物和腔体物的含量有关而且与这些物质的颗粒大小、形状和表面对光的反射、散射等性能有关。循环水的浊度要求一般是≤10mg/L。浊度太大容易造成管道及设备堵塞，浊度太小要求加入的新鲜水和排放的循环水量都会增大，成本太高。硬度是指水中Ca2+、Mg2+的含量，它包括暂时硬度和永久硬度。水中Ca2+、Mg2+以酸式碳酸盐形式存在的部分，因其受热即分解成碳酸盐沉淀而被除去，故称之为暂时硬度；而以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在的部分，因其性质比较稳定，不能够通过加热的方式除去，故称为永久硬度。硬度又分为钙硬和镁硬。钙硬度是由Ca2+引起的，镁硬是由Mg2+引起的。水硬度是表示水质的一个重要指标，与工业用水关系很大。水硬度是形成锅垢和影响产品质量的主要因素。因此，当水的硬度超标时需向水中加入阻垢剂，使水中的钙、镁离子变成难溶于水的物质，排出循环水系统。
2.目前国内常用微生物的处理手段
2.1加强原水前处理，改善补充水水质
原水中的悬浮粒子、色度物质和其他有机物含有微生物需要的营养，尤其是用地表水作补充水时，污染物质含量更多，需要进行前处理去除。常用混凝和过滤方法作为前处理工艺。
2.2投加杀生剂
投加杀生剂是目前循环水微生物控制较为成熟、有效的方法之一。杀生剂又称杀菌灭藻剂、抑制菌剂或杀菌剂等。分为氧化性和非氧化性杀菌剂两大类。一是常用氧化性杀生剂。首先氯和次氯酸盐。氯是最常用的杀菌剂，具有高效、快速、广谱、经济、使用方便等特点，对动物性浮游生物和细菌类特别有效，一般只要有0.5-1mg/L余氯维持就可以抑制冷却水中大部分微生物。其次二氧化氯（Cl O2）。用二氧化氯作杀菌剂具有剂量小、作用快、效果好的优点。它是一种强氧化剂，其氧化杀生能力是氯的25-26倍。再次氯化异氰尿酸。通常使用的是二氯化异氰尿酸钠（DCCNa，商品名为优氯净）、二氯化异氰尿酸钾（DCCK）及三氯化异氰尿酸（TCCA，商品名为强氯精）。浓度在30-40 mg/l杀生效果较好。最后溴及溴化物。溴为棕红色发烟液体，其性质与氯相似，溶于水后反应生成次溴酸，起氧化杀生作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆次溴酸也可电离，电离后生成HOBr和OBr-，而在高pH值的条件下，溴的杀生能力是强于氯的。二是常用非氧化性杀生剂。首先氯酚类。氯酚类化合物是一类应用较早的杀生剂，主要有一氯酚、双氯酚、三氯酚及其钠盐等。其次季铵盐。季铵盐是一种阳离子表面活性剂，广泛应用于冷却水中微生物的控制。它具有较强的杀菌作用，杀灭大多数微生物，具有良好的渗透性和分散性，与大多数水质稳定剂和处理剂相溶，可在较宽的p H值范围内使用，对鱼类等毒性小，易于降解，污染小。再次二硫氰酸甲酯。二硫氰酸甲酯又称二硫氰基甲烷，是一种使用广泛的有机硫杀生剂，其形态为黄色或近于无色的针状结晶。二硫氰酸甲酯是一种广谱杀菌剂，对细菌、真菌、藻类和原生动物有很好的杀灭作用，尤其对硫酸盐还原菌有较好的杀灭作用。最后异噻唑啉酮。异噻唑啉酮是一类较新的广谱杀生剂。
2.3冷却塔的防护
一是防止阳光照射。藻类生长繁殖需要阳光，在没有阳光的条件下，一般不能生存。只要在冷却塔适当部位遮荫，避免阳光直射，藻类繁殖就会减慢甚至停止。一般来说，覆盖冷却塔水域和水池区域以防止阳光照射；冷却塔的进风口加装百叶窗，效果均非常明显。二是采用杀生涂料。为了防止藻类在混凝土冷却塔中传播，可以在涂层中添加杀菌涂层（抗藻涂层）或杀菌剂进行保护。涂层由改性硅酸钠、氧化亚铜、氧化锌等原料组成。
2.4定期改变水温、流速和含盐量
如上所述，微生物对温度有不同的适应性，嗜冷微生物最适宜生长温度在10℃左右，中湿微生物最适宜生长温度在20-35℃，嗜热微生物最适宜生长温度在45℃左右。所以，定期地提高水温是一种无试剂杀生的好办法。此方法是适当减少通过换热器的循环水，但工艺侧的热量产品流量不变，以便提高循环水温度。当循环水温度足够高且超过了某种微生物的致死温度时，就会导致其死亡。有时用高温水或蒸汽吹洗系统，对控制微生物生长是有效的。
3.微生物控制技术
实验研究和理论分析表明，微生物控制是循环水系统水质控制方案的首要任务。在微生物快速繁殖的情况下，必须采取有效的方法尽快控制微生物繁殖，如使用氯、过氧化物和其他氧化性杀菌剂、灭藻剂和无氧季铵盐。当夏季环境温度较高时，通过提高杀菌剂和除藻剂的浓度来恢复对微生物的控制，并通过增加污水排放量来降低系统中的污染物含量、悬浮物和可溶性总固体。加强杀菌灭藻剂力度，尽可能减少循环水中微生物的总量，选择合适的药剂，对于已形成大量微生物黏泥的系统，仅靠单纯的杀菌灭藻剂难以取得很好的处理效果。应对系统进行杀菌、清洗、剥离处理，利用杀生剂、分散剂、清洗剂的协同效应高剂量处理，可以取得满意的效果。
总结：微生物控制是工业循环冷却水系统维护工作的重中之重，微生物危害程度不亚于结垢和腐蚀，以上介绍了微生物的各种控制方法，目前来说较为成熟的办法是使用氧化杀菌灭藻剂和非氧化性杀菌灭藻剂定期交替投加使用，通过强化微生物及其日常检测手段，保证循环水系统安全、稳定运行。
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论文作者:何美薇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/19
标签：微生物论文; 硬度论文; 冷却水论文; 杀菌剂论文; 浊度论文; 水中论文; 冷却塔论文; 《基层建设》2019年第5期论文;