二、我們詳細的分析一下循環(huán)冷卻水中的各種問題及處理方案。 1、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中管道內(nèi)外表面結(jié)垢的主要成分是鈣鹽與鎂鹽，它們的溶解度隨溫度的增高而降低，這類鹽就會沉積在加熱表面上，參見圖1。 表1：結(jié)垢的厚度與熱效的關(guān)系 結(jié)垢厚度(mm) 0．15 0．3 0．61 0．84 1．22 熱效損失(%) 5．3 10．8 21．5 32．2 43．0 2、冷卻循環(huán)水中的生物膜 循環(huán)冷卻水適宜的溫度，大量不清潔的空氣，以及被太陽直射開放的集水池等諸多條件，均有利于各種微生物的生存與繁殖。 大量的實地實驗證明，清潔的換熱器管道內(nèi)外表面是不易形成積垢的，無機物沉淀后的垢質(zhì)是一種疏松的粉末，很容易被水流沖走。但微生物一旦生成，繼而產(chǎn)生生物膜，無機物沉淀與生物膜結(jié)合催生的聚合物，將會很難處理。 生物膜的放大形態(tài) 3、冷卻循環(huán)水中的軍團菌 軍團菌是一種菌種的總稱，屬革蘭氏陰性，嗜氧，干狀菌，其大小約為2～5×0.3～0.9微米，能隨水氣、水滴進入人體呼吸道而寄生肺組織細胞內(nèi)。 人們一旦被軍團菌所感染，一種較輕的軍團菌叫“傍帝亞克病”，病人類似重感冒，一般不會轉(zhuǎn)成肺炎，只需對癥下藥，通常7～10天內(nèi)可治愈；另一種被稱為“嗜肺軍團病”，感染潛伏期2～10天，病情發(fā)作呈現(xiàn)典型的肺炎病癥。 1987年北京首次發(fā)現(xiàn)軍團病以后，我國已將其納入傳染病防治名單。 軍團菌普遍存在于水環(huán)境中，其存活、繁殖的溫度條件是20～58℃(35～46℃)。 表2：幾種微生物細菌的世代期 微生物名稱 世代時間(分鐘) 蠟狀芽孢桿菌 18 覃狀芽孢桿菌 28 嗜熱芽孢桿菌 13．8 巨大芽孢桿菌 32 假單胞桿菌 9．8 嗜酸乳酸菌 66～90 乳鏈球菌 26 小球菌 8．5 微生物 三、循環(huán)冷卻水質(zhì)穩(wěn)定性判斷 1、飽和指數(shù)法：IL=PHe-PHs 式中IL-飽和指數(shù)(朗格利爾指數(shù)) 熱阻為傳熱系數(shù)的倒數(shù)。 PHe-水的實例PH值； PHs-水的碳酸鈣飽和平衡時的PH值； (1)當IL=PHe-PHs＞0時，水中的碳酸鈣處于過飽和狀態(tài)，有結(jié)垢傾向。 (2)當IL=PHe-PHs=0時，水中的碳酸鈣剛好處于平衡狀態(tài)，不腐蝕、不結(jié)垢。 (3)當IL=PHe-PHs＜0時，水中CO2過飽和，有腐蝕傾向。 2、穩(wěn)當指數(shù)法： IL=2PHs-PHe 3、臨界PH值法； 4、用試驗方法測得剛剛出現(xiàn)結(jié)垢時的水的PH值，稱為臨界PH值，用PHc表示。 動態(tài)KL離子群控制：PH值 電導(dǎo)率 濁度 鈣離子 鎂離子 軍團菌 微生物 氯離子 總硬度 鋅離子 總鐵離子 正磷 總磷 離子群的簡寫：Cooperate 四、動態(tài)KL離子群的控制原理 在噴淋式冷卻塔中，軍團菌易繁殖。軍團菌也是一種非典型肺炎病菌，能在25~42℃水溫下迅速繁殖，這種病菌通常存在于空調(diào)冷卻塔，加濕器和冷熱水管道中，由飛灑的水滴和灰塵攜帶，通過建筑物的通風系統(tǒng)和空調(diào)的新風系統(tǒng)進入室內(nèi)。2006 年2 月10 衛(wèi)生部發(fā)布的《公共場所集中空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生管理辦法》明確規(guī)定: 空調(diào)系統(tǒng)冷卻水、冷凝水不得檢出軍團菌。 磷酸鹽和聚合物類阻垢劑 冷卻水系統(tǒng)在水高濃縮倍數(shù)下進行，由于磷酸鹽會大量的附著在金屬的表面上，反而引起結(jié)垢的危害，并且，聚磷酸鹽會水解生成正磷酸鹽，生成磷酸鹽垢。后有磷酸鹽和聚合物類阻垢劑的復(fù)合藥劑，即使冷卻水被高度濃縮，仍能充分發(fā)揮緩蝕和阻垢效果。 1.光催化劑的主要成分是納米級的二氧化鈦，它吸收陽光中的紫外線后，可形成活性氧類的超氧化物，破壞病毒所寄宿細胞的細胞膜，凝固病毒的蛋白質(zhì)，抑制病毒的活性和細菌的繁殖，殺菌能力達99.9%。 2.氧化性殺菌劑通常為強氧化劑，能夠氧化微生物體內(nèi)起代謝作用的酶，從而殺滅微生物。氧化性殺菌劑對所有的微生物都有良好的殺滅能力。 3.非氧化性殺菌劑是以致毒劑作用于微生物，破壞微生物的新陳代謝或分裂細胞壁。 4.剝離劑在冷卻水中使用微生物剝離劑，他們不能直接殺死微生物，但是可以將微生物從系統(tǒng)中剝離下來，被沖走或由殺菌劑將其殺滅。主要的特點，剝離劑可以去除微生物粘泥的沉積，系統(tǒng)的清潔，這是控制軍團菌為有效的方法。 氧化銀 微生物在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的大量繁殖生長會使水質(zhì)惡化,影響系統(tǒng)正常運行 。由日本開發(fā)研制的載銀玻璃抗菌劑以磷酸鹽玻璃和硼硅酸鹽玻璃為載體,在玻璃熔制過程中加入了氧化銀作為殺菌成分 。在冷卻循環(huán)水箱中添加適量上述可溶性玻璃及適量銅鋅合金纖維,可以持久抑菌、滅藻及防止污穢。另一種工業(yè)循環(huán)冷卻水用殺菌玻璃由SiO2 、Na2O、Al2O3 和Ag2O 組成,由于不含硼,所以這種玻璃成本低,含少量Al2O3 可提高玻璃中Ag2O 的含量并減緩玻璃的潮解,殺菌滅藻性能更強、更持久。 空調(diào)水系統(tǒng) 在熱水系統(tǒng)包括空調(diào)水系統(tǒng)中經(jīng)常會滋生一些致病微生物,如軍團菌等,危害人類健康。直接使用銀鹽就能很好地殺滅熱水系統(tǒng)中的軍團菌。研究表明，3μg/ L 的銀離子就能很好地控制循環(huán)熱水系統(tǒng)中軍團菌的生長。為控制熱水系統(tǒng)中的軍團菌，現(xiàn)在使用較多的是銅銀離子復(fù)合殺菌劑。Stout等在醫(yī)院熱水系統(tǒng)中采用含銀離子0104 mg/ L 、銅離子0117 mg/ L 的銅銀離子復(fù)合殺菌劑來控制軍團菌并取得了較好的效果。 游泳池水處理 游泳池水處理用殺菌劑必須有高度的安全性，因此含銀殺菌劑在這一領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。Antelman 發(fā)明了一種能用于游泳池水處理的殺菌劑，該藥劑以正2 價銀的氧化物為主要殺菌物質(zhì)，能在水中穩(wěn)定存在，殺菌效率高，并且對人體有高度的安全性，完全能取代氯系、溴系殺菌劑。 飲用水處理 我公司研制出一種飲用水用高分散銀型活性炭纖維殺菌劑，與水接觸后可緩釋出銀離子，從而起到殺菌作用。據(jù)報道，這種高分散銀型活性炭纖維與水接觸2 h 后就可將常見病原性的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌完全殺滅。 氧化硼 加入H2S04，使易揮發(fā)的PbCl2轉(zhuǎn)變成難揮發(fā)的PbSO4或?qū)⒙入x子轉(zhuǎn)變?yōu)槁然瘹涠s走。NaOH曾被用來沉淀鐵為氫氧化鐵或轉(zhuǎn)鋅為鋅酸鹽；H3B03可以防止Pb(ND3)2被器皿滯留并使PbCl2定量回收，是因為硼與硅和鉛反應(yīng)形成了硼-硅-鉛玻璃，而防止鉛被揮發(fā)，同時由于氧化硼形成二相的化合物，在酸的作用下，可以使Pb定量的轉(zhuǎn)入溶液，而防止了被石英器皿滯留。