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生物酶水质稳定剂在循环热水系统处理中的应用
水资源的可持续利用是中国经济和社会发展的战略问题。水资源的高效化和废水的排放是资源可持续性策略的核心。本文介绍了一种采用微生物及其酶制剂对循环冷却水系统进行处理的技术,与传统的循环水处理方法比较,该技术在循环水处理领域是一种新的突破。随着人们环保意识的提高,以及对生物处理技术的掌握,生物处理技术将会为今后循环冷却水处理技术带来革命性的改变。
1 循环热水的化学处理
1.1 让用循环水处理
循环冷却水在运行过程中会对设备造成腐蚀、结垢、生物黏泥危害,产生这些危害的主要原因如下。
1.1.1 循环水中溶解氧
冷却水在循环使用过程中,水在冷却塔内和空气充分接触,使水中的溶解氧得到补充,所以循环水中溶解氧总是饱和的。水中的溶解氧是造成金属电化学腐蚀的主要原因。加上水浓缩后含盐量增加,电导率上升,也增加了金属的腐蚀倾向。
1.1.2 结垢
水浓缩之后成垢离子成倍增加。特别由于碳酸氢盐很不稳定,在换热设施表面受热会分解为碳酸盐和二氧化碳。碳酸钙的溶解度很低,容易形成水垢。
1.1.3 增加微生物及其作为织物的副产物
冷却水和空气接触,吸收了空气中大量的灰尘、泥砂、微生物及其孢子,使系统的污泥增加。冷却设施内的光照、适宜的温度、充足的氧和养分都有利于细菌和藻类的生长,从而在换热设施内沉积下来,造成黏泥危害。
1.2 其他废水处理药剂
通常传统循环水的处理方法有:物理法、物理-化学法、化学法。目前比较常用的方法还是采用化学处理方法。
冷却水的化学处理时用加入化学药品的方法来防止循环水系统腐蚀、结垢和黏泥等问题的产生。常用的处理药剂有缓蚀剂、阻垢剂和杀生剂等。循环水系统的缓蚀剂按药剂对电化学腐蚀过程的作用不同,可分为阳极缓蚀剂(如铬酸盐、亚硝酸盐等)和阴极缓蚀剂(如聚磷酸盐、锌盐等)以及两极性缓蚀剂(如有机胺、醛类、咪唑啉类等)三种。循环水系统常用的阻垢剂一般具有缓蚀剂的作用,统称为循环冷却水的缓蚀阻垢剂或水质稳定剂,目前常用的阻垢剂有聚羧酸类、膦酸、有机磷酸类和膦羧酸类。循环冷却水系统的杀生剂一般以氧化性杀生剂为主,多采用氯、异氰尿酸或二氧化氯为经常性杀生剂,辅助使用非氧化性杀生剂。
1.3 投资及运行费用低、二次污染水回用慢、投资大、管理难度大时造成二次污染,对环境造成二次污染,对环境造成二次污染,二次污染,二次污染率高,二次污染率高,对环境造成二次污染,对环境造成二次污染,二次污染水和水
传统的化学处理方法,依靠向循环冷却水中添加一定量的化学药剂来解决结垢、腐蚀、微生物繁衍等问题,其效果看似明显,但是其投资较大、运行费用高、管理难度大,容易对设备造成腐蚀,同时改变了水中的化学成分而容易对环境造成二次污染。
随着人们环保意识的提高,以及生物技术的发展,能否采用生物技术对循环冷却水系统进行处理,引起了有关专业人士的关注并进行了大量研究,取得了一定的成果。
2 其他辅助处理作用
污水的生物处理技术已有100多年的历史,长期以来,污水生物处理技术以其特有的技术、经济和环境优势,一直是水处理的主要技术,在城市污水和工业废水的处理、深度处理和再生利用以及微污染水和饮用水的深度处理等各个方面发挥着越来越重要的作用。
随着水处理微生物工程技术的发展,水和废水生物处理的新技术、新工艺不断出现,如生物酶技术、固定化微生物细胞处理废水技术、筛选优势微生物技术等,都在环保和水处理领域得到了长足的应用。
循环冷却水系统可以看做是一种微污染的废水,同样也可以采用生物的方法对其进行处理,以达到生产需要的水质标准要求。
3 有益微生物群体和多种高效酶组成的生物制剂
本文所介绍的生物酶水质稳定剂是一种由能够产生多种催化分解酶的有益微生物群体和多种高效酶组成的生物制剂。它是利用微生物菌群的繁殖分解能力及其多种强力酶类,结合、降解污水中的富余营养及污染物,最终快速降低污水中的COD、BOD及各种重金属含量。
3.1 催化剂的种类
酶是在动物、植物及微生物等生物体内合成的,催化生物化学反应的生物催化剂,微生物的营养和代谢需在酶的参与下才能正常进行,微生物种类繁多,其酶的种类也多。按照酶所催化的化学反应类型,把酶划分为六类,即水解酶类、氧化还原酶类、异构酶类、转移酶类、裂解酶类和合成酶类。
3.2 酶的活性消失
酶的利用和酶的反应具有如下特点:
(1)不稳定性。由于酶具有蛋白质的特性,因而对高压、高温、强酸、强碱及有机溶媒等很不稳定。
(2)易失活。即便是在最适合的条件下进行反应,酶的活性亦容易消失。
(3)回收困难。酶的催化多是在水溶液状态下进行的单批反应,用适当方法将生成的目的物提取后,回收残存的酶是非常困难的。
(4)反应速度减慢。在酶反应中,随着反应时间的推移,酶的反应速度逐渐下降。
(5)经济上不合算。经过一定程序生产出来的
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