城市污水換熱設(shè)備微生物污垢生長特性及除垢實驗研究.pdf

1、能源與環(huán)境問題制約經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。采用城市污水換熱系統(tǒng)是節(jié)能減排的有效途徑，但嚴重的污垢問題尚未得到解決。微生物污垢是污垢的重要組成部分，鐵細菌和硫酸鹽還原菌是形成微生物污垢的主要致垢菌種。本文設(shè)計了微生物污垢生長特性實驗系統(tǒng)，以城市污水二級出水中提取培養(yǎng)的鐵細菌和硫酸鹽還原菌作為研究對象，通過改變溫度、流速和濃度等外界因素，探究不同工況下鐵細菌污垢生長特性及加入硫酸鹽還原菌后混合細菌污垢的生長特性。選取兩種顆粒物進行流態(tài)化除垢實

2、驗，比較兩種顆粒物除垢效果的不同。
　　本文設(shè)計搭建了微生物污垢生長特性實驗系統(tǒng)，模擬污水換熱設(shè)備的一段管道，采用稱重法反映污垢的生長狀況，對微生物污垢的生長特性進行實驗研究。
　　首先對鐵細菌污垢在不同外界條件下的生長特性進行實驗研究。結(jié)果表明：隨著溫度的升高，鐵細菌污垢生長速率加快，污垢總量增加，含水率升高；流速越大，鐵細菌污垢生長速率越小，污垢總量越小，含水率越低；初始濃度較低的鐵細菌，其污垢增長速率較快，含水率先降低

3、后升高。電鏡與能譜分析表明，鐵細菌污垢結(jié)構(gòu)松散，空隙較多，主要由含鐵沉淀物和有機物組成。
　　向鐵細菌溶液中加入硫酸鹽還原菌培養(yǎng)液組成混合細菌溶液，改變外界條件，分析混合細菌污垢的生長特性。結(jié)果表明，鐵細菌與硫酸鹽還原菌濃度比為1:1時，混合污垢的生長速率最快，污垢總量也最多，而硫酸鹽還原菌所占比例越大，混合污垢的含水率越低；對濃度比為1:1的混合細菌溶液，改變溫度條件，發(fā)現(xiàn)30℃時，混合污垢的總量最多，40℃時，混合污垢的生長速

4、率先增大后減小，20℃時，污垢的含水率最低；對濃度比為1:1的混合細菌溶液，改變流速，發(fā)現(xiàn)隨著流速的增大，混合污垢的生長速率降低，總量減少，含水率降低。通過電鏡與能譜分析發(fā)現(xiàn)，對比鐵細菌污垢，混合細菌污垢結(jié)構(gòu)更加致密，空隙減少，污垢的組成元素種類增加。
　　利用混合細菌所形成的污垢，加入兩種不同的顆粒物進行流態(tài)化除垢實驗。結(jié)果表明，陽離子交換樹脂顆粒的流態(tài)化速度為0.45m/s，除垢率為62%；沙粒的流態(tài)化速度為0.85m/s，除