水处理药剂概论精要.ppt

3.细菌的细胞结构则分成： (1)细胞壁，最外层，坚韧而有弹性 (2)细胞质膜，紧贴细胞壁的一层薄膜 (3)细胞核，核质体的主要成分为DNA(脱氧核糖核酸) (4)细胞质及其内含物，主要成分为水、蛋白质、核酸、糖类等。 (5)荚膜，指细胞壁外复盖一层粘液样物质。 (6)鞭毛，是细菌的运动器官，主要化学成分是鞭毛蛋白质。 细胞结构示意图如下： 5.2循环水中微生物及其危害 循环水中引起故障的微生物有细菌、真菌和藻类。 1.细菌 (1)产粘泥细菌 又称粘液异养菌，产生胶状的、粘性的或粘泥状的、附着力很强的沉积物。不直接引起腐蚀，但发生沉积物下腐蚀。 (2)硫酸盐还原菌(SRB) 是一种厌氧菌，在无氧或缺氧条件下把硫酸盐还原为硫化氢，其引起的腐蚀过程如下： 由以上反应可见，其腐蚀特征为：1)点蚀区充满黑色腐蚀产物FeS，当用HCl处理如清洗时释放出H2S臭味气体。2)易产生深的蚀坑，形成结疤(锈瘤)。 (3)铁细菌 是一种好氧性异养菌，能把溶于水中的亚铁离子转变为不溶于水中的三氧化二铁水合物作为其代谢作用的一部分，并分泌粘性物质，生成体积很大的红棕色的粘性沉积物与锈瘤，引起管道堵塞。其引起的腐蚀过程如下： 2Fe2++(x+2)H2O+1/2O2→Fe2O3. xH2O+4H++能量 特点：1)在含铁的水中生长。2)通常被包裹在铁的化合物之。3)生成体积很大的红棕色粘性沉积物。4)铁细菌是好氧菌。但也可在氧含量低于0.5mg/L的水中生长。 2.真菌 冷却水中真菌包括霉菌和酵母菌两类。破坏木材中的纤维素，产生粘状沉积物。 3.藻类 冷却水中藻类主要有蓝藻、绿藻和硅藻。生长条件为(1)水(2)空气(3)阳光。死亡的藻类变成冷却水系统中的悬浮物与沉积物。 4.粘泥形成机理： 以热交换器粘泥粘附为例可分为四个步骤： (1)微生物吸附在固体表面。 (2)微生物产生粘状物质。 (3)无机悬浮物固体粘附。 (4)粘泥进一步吸附。 5.3影响微生物粘泥形成的因素 1.微生物的营养 微生物种类 能源 生长要求的营养 藻类 太阳能 仅利用无机物质能生长 铁细菌、硫酸盐还原菌等 无机物质氧化 有机物作为碳源 其它微生物如真菌等 有机物的氧化 没有有机物不能生长 营养物进入冷却水系统有三个来源： (1)补充水 (2)空气 (3)工艺介质泄漏。 2.水温 最适合细菌生长温度为30－45℃，即通常冷却水温度，细菌生长速度最快，相当于人的体温范围，也正好是冷却水水温范围。 3. pH 细菌宜在中性或碱性环境中繁殖，细菌增殖速度与pH的关系如下图所示： 细菌最佳繁殖的pH范围是在6－9之间，冷却水处理中为了控制腐蚀和结垢，通常使pH在6.5－9.0，但这时细菌生长最快，必须同时考虑投加杀生剂。 4.水的流速 污泥沉积与流速的关系：ｖ0.3m/s污泥沉积明显增加，ｖ0.3m/s则污泥沉积减少。 冷却水流经壳层的换热器和立式换热器都存在低流速部位，易产生粘泥堆积，以及换热器的挡板也容易堆积粘泥和淤泥。 5.4 冷却水系统杀生剂 1.作为冷却水杀生剂条件 广谱杀生作用，对细菌、真菌和藻类都有作用。 完成杀生任务排入环境后易于水解或被生物降解。 具有抗氧化性，不易被余氯氧化分解。 与缓蚀剂、阻垢剂能相容。 在冷却水运行pH范围内有效而不分解。 对微生物粘泥具有穿透、分散和剥离的能力。 2. 杀生剂分类 按功能分为 杀菌剂－用于杀死细菌的药剂。 抑菌剂－阻止或抑制细菌生长的药剂，并非一定杀死。 按化学成分分为 无机杀生剂－Cl2、Br2、ClO2、NaClO、Ca(ClO)2、CuSO4等。 有机杀生剂－氯酚类、氯胺类、季铵盐、二硫氰基甲烷、戊二醛、异噻唑啉酮等。 按杀生机制分为 氧化性杀生剂－Cl2、Br2、ClO2、NaClO、氯化三聚异氰酸等 非氧化性杀生剂－季铵盐、二硫氰基甲烷、氯酚类、戊二醛、异噻唑啉酮等。 3.氧化性杀生剂 (1)Cl2、NaClO、Ca(ClO)2 杀生机理主要依靠次氯酸HClO的氧化作用，OCl-的杀生作用只有HClO的1~2％。HClO分子量很小且为电中性分子，能够很快扩散到带负电荷的细菌表面，并通过细胞壁进入细菌体内，发挥其氧化作用，使细菌中的酶遭到破坏而杀死细菌。冷却水pH控制在6.5~7.5最佳，pH6.5，杀生效果好但腐蚀速度增加，冷却水中游离活性氯的浓度一般控制在0.5~1.0ppm可以控制微生物生长。 (2)ClO2 ClO2是一种黄绿色气体，具有刺激性气味。杀生能力为Cl2的25倍左右，可在pH6~10范围内使用，而Cl2、NaClO只能在较低的pH下效果好，pH8效果显著下降；不易产生潜在致癌物卤素化合物，不会被水中的氨和含氨基的化合物消耗。 ClO2是具有爆炸性气体，一