莱钢能源动力厂水处理系统微生物控制措施的研究

李文涛（莱钢能源动力厂 山东莱芜 271126）

一、生产用水的微生物状况调查

1.水源情况

型钢化水车间制水系统的生产用水多为地表水，胶体硅含量低、COD低、水温常年受外界气温变化，地表水各种杂质含量相对较高。特别是在夏季外界气温增高，为微生物的生长繁殖提供了有利的条件。在夏季多次出现过滤器产生褐色或黑色的微生物，之后在超滤中也相继产生同样的微生物，由于微生物的存在，床层阻力增加，以至于不能正常运行。过滤器出水质量下降，制水周期缩短，个别过滤器周期制水量由3000吨以上，降到800吨。为解决这一问题车间采用加大过滤器、超滤、反渗透清洗频次和体外搓洗树脂，再生时加大用酸、碱量等措施来保证正常的生产用水。

2.分析孳生微生物生长的可能原因

红褐色和黑色黏泥是微生物的繁殖生成的活性生物膜粘垢，各种菌类的聚合体。首先，粘垢主要出现在黑暗的部位，其次，因为近年来的新研究认为生物膜是腐蚀、结垢和污垢出现的前因，生物膜具有规律的结构，其表层为厌氧菌，在覆盖层的屏蔽下，可免受杀菌素的危害，而膜内的需氧菌，可选择吸收水体中的各类离子而生长。中性或偏酸性水易被吸收也符合这一条件。在长时间的适宜温度和环境中，生成微生物的原生物质，原生物质附在各类管路及设备且能够自身不断生长，另外此原生物质粒径小于过滤器的空隙，使微生物进入超滤中继续自身繁殖再生长，形成菌类聚合体。

3.计划采取的措施

在生产用水系统中，为了有效的控制微生物，应从微生物源头、微生物生长所需营养物质、微生物生存繁殖所需环境条件三个大方面来考虑。水质的好坏直接关系到微生物在生产用水中的种类和数量，控制水质主要是控制悬浮物和微生物的养料。原水和补充水中悬浮物包含大量的微生物，它是微生物的直接载体，必须严格控制原水和补充水中的悬浮物浓度。GB50050-95《工业生产用水处理设计规范》（简称《设计规范》）中要求生产用水中的悬浮物应控制在≤20mg/l（对于一般换热器）或10mg/l（对于板式、翅片管式和螺旋板式换热器）。油类是微生物的养料，应尽可能地防止油类进入生产系统中。《设计规范》中要求，生产用水的油含量应小于5mg/l（一般企业）或小于10mg/l（炼油企业）。

微生物生长和繁殖过程中，环境条件是至关重要的。适宜的水温、pH值和阳光是微生物赖以生存的必要条件。用物理或化学的方法定期对生产用水系统进行清洗，可以有效去除微生物生长所需的营养物质，从而抑制了微生物的生长；通过对管道、设备表面上的粘泥、腐蚀产物和各种微生物的清洗，一方面可以将部分微生物从生产用水系统中直接清除出去，另一方面通过剥离作用，破坏了微生物的保护层，使得微生物直接暴露于外面，为杀生剂发挥良好的作用创造了有利的条件。这是微生物控制用的最多也是最有效的方法。杀生剂的主要作用是灭菌灭藻和抑制微生物生长，它对微生物的影响是多方面的，通常通过影响微生物的生长分裂、孢子发育并产生呼吸收到抑制、细胞膨胀、细胞质体瓦解和细胞壁破坏等不正常现象，而达到抑制和杀生的目的。

4.控制方法的筛选

（1）紫外线

紫外线损伤DNA，形成胸腺嘧啶二聚体，从而抑制DNA的复制，引起突变或致死。以波长为265nm～266nm的杀菌力最强。通常应用于表面杀菌或空气杀菌。检查紫外线杀菌的方法：将布有200个～250个细菌的营养琼脂平板暴露紫外灯下2m in，然后，盖好皿盖倒置温箱培养，同时做对比，若显示处理皿的菌数减少99%，则可以应用。

（2）酸碱度（pH ）

环境pH可引起细胞膜电荷的变化，从而影响微生物对营养物的吸收，影响代谢过程中酶的活性；改变营养物质的可给性和有还物质的毒性。介质的pH不仅影响微生物的生长，甚至影响微生物的形态。

各种微生物有其最适的pH值和一定的pH范围。强酸强碱对一般微生物有致死作用。微生物的代谢活动回改变环境的pH范围，所以培养基中需要加缓冲剂，对于要求pH 6.5～pH 7.5的微生物，常用缓冲剂为磷酸盐；要求对碱性时，一般用硼酸盐或甘氨酸为好；若要求pH＞9，则可用中碳酸盐；微酸性，用柠檬酸盐；pH＜4.5，可用柠檬酸盐、乙酸盐。

尽管不同微生物对环境pH值，有不同的要求，但各种微生物细胞内的pH值都十分接近于中性。与最适的温度一样，微生物生长繁殖的最适宜pH与、与其合成某种代谢产物的最适宜pH常不一致，在生产中，按需要改变pH值，可提高生产效率。

（4）异噻唑啉酮

异噻唑啉酮是20世纪90年代在我国推广应用的杀生剂,高效广谱,能和许多药剂复配。纯异噻唑啉酮的毒性等级为中或高毒,但应其杀生力强,投药量很低,而降解后成为乙酸,所以实际上毒性很低。

结论

莱钢能源动力厂水处理系统水中COD、浊度等含量还是比较高的，COD与微生物和还原性有关，浊度也与微生物有关。实验采用多种杀生剂来去除水中的微生物，通过数据的比较，得到比较经济有效的方法。经过实验我们发现采用投加异噻唑啉酮的效果最好，而紫外线杀菌的时间要求比较长，在实际的流动水操作过程中，还有比较大的困难。综合个方面的考虑，实验表明投加浓度为0.6%异噻唑啉酮的效果较好，而且对后续设备危害比较小。

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