控制微生物不是消滅微生物,只是將其控制在不引起危害的一定數量之內。控制微生物的數量不是根本目的,主要目的是控制微生物黏泥及其帶來的污垢和腐蝕危害。控制好循環水中的微生物有以下原則:
(1)循環水系統中的殺生措施不可缺少。循環水的環境使微生物以成千上萬倍的速度繁殖生長。即使補水中微生物很少,循環水中微生物也可能造成危害。
(2)加強補充水的前處理。嚴防危害物質進入系統,即避免大量微生物、也別是黏泥進入系統,也就是以預防為主。因為濃縮倍數提高后使黏泥濃縮,一旦黏泥危害,很難排出系統。
(3)合理排污。盡力設法將有害物質排出系統。
控制微生物需采取多種方法綜合處理。以下是控制的主要方法,可以單獨采用,也可以多種方法齊用。
①混凝沉降法:用地表水作為補充水時,一般需經混凝處理?;炷幚淼淖饔檬鞘箲腋∥锍恋恚档退臏啙岫?。與此同時,細菌、藻片、黏泥、有機物等也能隨混凝過程除去一部分。據調查,約可除去微生物的80%以上,異養菌數也可降至103個/ml以下。有機物(化學需氧量,COD)也可除去50%左右。當石灰軟化與混凝沉淀同時進行時,水的pH值一般控制在9~11的范圍。在此高pH值下,一部分微生物不能適應,而難以生存繁殖。
②過濾法:地面水或地下水一般均經過濾后再補入循環水系統。過濾器在濾除懸浮物的同時,也濾除部分微生物和黏泥。有些廠經考核,原水經混凝沉淀及過濾后,各種均數均減少90%以上。
循環冷卻水系統中常進行旁濾處理,旁濾器內裝有石英砂。通常將循環系統中的2%~5%的水量通過旁濾器之后再返回系統。旁濾器定期或不定期的進行反洗,將過濾的贓物(懸浮物、微生物、黏泥等)排除系統之外,減少其對系統的危害。反洗水往往很臟很臭,含大量微生物及黏泥。
③化學殺生法:化學殺生法是向循環冷卻水系統投加無機或有機的化學藥劑,殺死或抑制微生物生長繁殖,從而控制微生物。各種殺生劑以各種方式殺傷微生物。有的能穿透其細胞壁,破壞細胞體內的蛋白質,使微生物死亡。有的能破壞微生物中的酶,使其新陳代謝失調,從而窒息死亡或抑制繁殖。有的陽離子表面活性劑能降低細胞壁的可透性,影響微生物吸收營養物及體內廢物的排泄,使微生物死亡。
④電化學處理法:電化學殺菌滅藻并非簡單過程,包括物理、化學和生物等多種作用機制與反應歷程,是多種因素協同作用的結果。主要涉及如電解氯化、活性基團作用,強電場作用以及強酸強堿性環境等。
(1)氯氣
設備陽極產生氯氣,氯氣溶于水又產生次氯酸。次氯酸能夠穿過細胞壁,與原生質反應,與蛋白質上的N原子生成穩定的N-Cl鍵而造成蛋白質失活。因此,殺菌過程最終由次氯酸完成。為保證氯的殺菌效果,游離氯濃度一般控制在0.5-1mg/L范圍內。
(2)自由基
電極表面產生的短壽命中間產物,如·OH、O2-、O3和H2O2等強氧化性物質對細胞造成不可逆的破壞而導致其死亡。此類物質數量難以量化且壽命極短,只存在于電極表面,能夠對經過電化學設備的部分循環水起到強烈的殺菌作用。
(3)強電場作用
衛士公司電化學設備技術核心在于實現大電流作用于水體,根據水質惡劣條件,最大可達2000A,常規運行維持在1200A-1500A之間,對防止微生物滋生,全面降低有害物質的生成起到重要作用。
電場對微生物的殺滅作用主要表現在以下幾個方面:
1)電場對細胞的機械壓縮而產生的不可逆形變會造成細胞死亡。
2)電場改變細胞膜的通透性進而破壞細胞膜的磷脂雙分子層和糖膜,改變細胞膜通透性使小分子物質能夠自由進出細胞,最終使細胞漲破、死亡。
3)電場干擾細胞的新陳代謝活動。大部分微生物的呼吸作用都有電子轉移過程的參與,電場會對該轉移過程產生影響,使細胞不能正常地進行新陳代謝而死亡。
(4)強酸、強堿性環境
衛士電化學擁有自主專利、特殊的設備結構,實現循環水交替經過強酸性環境(pH≤3)、強堿性環境(pH≥13)。
(5)催化氧化對營養物質的分解去除
由于采用電化學設備后,不再向水中投加含磷化學藥劑,故水中總磷也有一定降低,同時電凝聚過程產生的金屬氫氧化物具有強烈的絮凝吸附作用,加速了磷的去除。化學需氧量(COD)和氨氮在電化學的直接和間接氧化作用下得到一定的降低、去除和降解。
電化學殺菌具有高效、持續和作用范圍廣等特點,電化學處理水量為循環量的5%-10%,即電化學設備可在10小時內對整個循環水系統的水整體處理一遍,電化學設備24小時不間斷高效運行,自動化程度高,全面監控循環水運行狀態,運行安全可靠,使殺菌滅藻效果作用于整體循環水系統。
控制微生物應采取多種綜合措施。例如,冷卻塔周圍植樹種草坪防風沙,冷卻塔及水池加蓋遮陽光防藻,冷卻塔涂料防藻,池底排污排除黏泥,泄露換熱器就地排污減少污染等等。這許多措施都是控制微生物的輔助方法。