萊鋼能源動力廠水處理系統微生物控制措施的研究

李文濤（萊鋼能源動力廠 山東萊蕪 271126）

一、生產用水的微生物狀況調查

1.水源情況

型鋼化水車間制水系統的生產用水多為地表水，膠體硅含量低、COD低、水溫常年受外界氣溫變化，地表水各種雜質含量相對較高。特別是在夏季外界氣溫增高，為微生物的生長繁殖提供了有利的條件。在夏季多次出現過濾器產生褐色或黑色的微生物，之后在超濾中也相繼產生同樣的微生物，由于微生物的存在，床層阻力增加，以至于不能正常運行。過濾器出水質量下降，制水周期縮短，個別過濾器周期制水量由3000噸以上，降到800噸。為解決這一問題車間采用加大過濾器、超濾、反滲透清洗頻次和體外搓洗樹脂，再生時加大用酸、堿量等措施來保證正常的生產用水。

2.分析孳生微生物生長的可能原因

紅褐色和黑色黏泥是微生物的繁殖生成的活性生物膜粘垢，各種菌類的聚合體。首先，粘垢主要出現在黑暗的部位，其次，因為近年來的新研究認為生物膜是腐蝕、結垢和污垢出現的前因，生物膜具有規律的結構，其表層為厭氧菌，在覆蓋層的屏蔽下，可免受殺菌素的危害，而膜內的需氧菌，可選擇吸收水體中的各類離子而生長。中性或偏酸性水易被吸收也符合這一條件。在長時間的適宜溫度和環境中，生成微生物的原生物質，原生物質附在各類管路及設備且能夠自身不斷生長，另外此原生物質粒徑小于過濾器的空隙，使微生物進入超濾中繼續自身繁殖再生長，形成菌類聚合體。

3.計劃采取的措施

在生產用水系統中，為了有效的控制微生物，應從微生物源頭、微生物生長所需營養物質、微生物生存繁殖所需環境條件三個大方面來考慮。水質的好壞直接關系到微生物在生產用水中的種類和數量，控制水質主要是控制懸浮物和微生物的養料。原水和補充水中懸浮物包含大量的微生物，它是微生物的直接載體，必須嚴格控制原水和補充水中的懸浮物濃度。GB50050-95《工業生產用水處理設計規范》（簡稱《設計規范》）中要求生產用水中的懸浮物應控制在≤20mg/l（對于一般換熱器）或10mg/l（對于板式、翅片管式和螺旋板式換熱器）。油類是微生物的養料，應盡可能地防止油類進入生產系統中?！对O計規范》中要求，生產用水的油含量應小于5mg/l（一般企業）或小于10mg/l（煉油企業）。

微生物生長和繁殖過程中，環境條件是至關重要的。適宜的水溫、pH值和陽光是微生物賴以生存的必要條件。用物理或化學的方法定期對生產用水系統進行清洗，可以有效去除微生物生長所需的營養物質，從而抑制了微生物的生長；通過對管道、設備表面上的粘泥、腐蝕產物和各種微生物的清洗，一方面可以將部分微生物從生產用水系統中直接清除出去，另一方面通過剝離作用，破壞了微生物的保護層，使得微生物直接暴露于外面，為殺生劑發揮良好的作用創造了有利的條件。這是微生物控制用的最多也是最有效的方法。殺生劑的主要作用是滅菌滅藻和抑制微生物生長，它對微生物的影響是多方面的，通常通過影響微生物的生長分裂、孢子發育并產生呼吸收到抑制、細胞膨脹、細胞質體瓦解和細胞壁破壞等不正?，F象，而達到抑制和殺生的目的。

4.控制方法的篩選

（1）紫外線

紫外線損傷DNA，形成胸腺嘧啶二聚體，從而抑制DNA的復制，引起突變或致死。以波長為265nm～266nm的殺菌力最強。通常應用于表面殺菌或空氣殺菌。檢查紫外線殺菌的方法：將布有200個～250個細菌的營養瓊脂平板暴露紫外燈下2m in，然后，蓋好皿蓋倒置溫箱培養，同時做對比，若顯示處理皿的菌數減少99%，則可以應用。

（2）酸堿度（pH ）

環境pH可引起細胞膜電荷的變化，從而影響微生物對營養物的吸收，影響代謝過程中酶的活性；改變營養物質的可給性和有還物質的毒性。介質的pH不僅影響微生物的生長，甚至影響微生物的形態。

各種微生物有其最適的pH值和一定的pH范圍。強酸強堿對一般微生物有致死作用。微生物的代謝活動回改變環境的pH范圍，所以培養基中需要加緩沖劑，對于要求pH 6.5～pH 7.5的微生物，常用緩沖劑為磷酸鹽；要求對堿性時，一般用硼酸鹽或甘氨酸為好；若要求pH＞9，則可用中碳酸鹽；微酸性，用檸檬酸鹽；pH＜4.5，可用檸檬酸鹽、乙酸鹽。

盡管不同微生物對環境pH值，有不同的要求，但各種微生物細胞內的pH值都十分接近于中性。與最適的溫度一樣，微生物生長繁殖的最適宜pH與、與其合成某種代謝產物的最適宜pH常不一致，在生產中，按需要改變pH值，可提高生產效率。

（4）異噻唑啉酮

異噻唑啉酮是20世紀90年代在我國推廣應用的殺生劑,高效廣譜,能和許多藥劑復配。純異噻唑啉酮的毒性等級為中或高毒,但應其殺生力強,投藥量很低,而降解后成為乙酸,所以實際上毒性很低。

結論

萊鋼能源動力廠水處理系統水中COD、濁度等含量還是比較高的，COD與微生物和還原性有關，濁度也與微生物有關。實驗采用多種殺生劑來去除水中的微生物，通過數據的比較，得到比較經濟有效的方法。經過實驗我們發現采用投加異噻唑啉酮的效果最好，而紫外線殺菌的時間要求比較長，在實際的流動水操作過程中，還有比較大的困難。綜合個方面的考慮，實驗表明投加濃度為0.6%異噻唑啉酮的效果較好，而且對后續設備危害比較小。

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