城市污水換熱設(shè)備微生物污垢生長(zhǎng)特性及除垢實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、能源與環(huán)境問(wèn)題制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(yán)重的污垢問(wèn)題尚未得到解決。微生物污垢是污垢的重要組成部分，鐵細(xì)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(jì)了微生物污垢生長(zhǎng)特性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以城市污水二級(jí)出水中提取培養(yǎng)的鐵細(xì)菌和硫酸鹽還原菌作為研究對(duì)象，通過(guò)改變溫度、流速和濃度等外界因素，探究不同工況下鐵細(xì)菌污垢生長(zhǎng)特性及加入硫酸鹽還原菌后混合細(xì)菌污垢的生長(zhǎng)特性。選取兩種顆粒物進(jìn)行流態(tài)化除垢實(shí)

2、驗(yàn)，比較兩種顆粒物除垢效果的不同。
　　本文設(shè)計(jì)搭建了微生物污垢生長(zhǎng)特性實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)狀況，對(duì)微生物污垢的生長(zhǎng)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先對(duì)鐵細(xì)菌污垢在不同外界條件下的生長(zhǎng)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明：隨著溫度的升高，鐵細(xì)菌污垢生長(zhǎng)速率加快，污垢總量增加，含水率升高；流速越大，鐵細(xì)菌污垢生長(zhǎng)速率越小，污垢總量越小，含水率越低；初始濃度較低的鐵細(xì)菌，其污垢增長(zhǎng)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(xì)菌污垢結(jié)構(gòu)松散，空隙較多，主要由含鐵沉淀物和有機(jī)物組成。
　　向鐵細(xì)菌溶液中加入硫酸鹽還原菌培養(yǎng)液組成混合細(xì)菌溶液，改變外界條件，分析混合細(xì)菌污垢的生長(zhǎng)特性。結(jié)果表明，鐵細(xì)菌與硫酸鹽還原菌濃度比為1:1時(shí)，混合污垢的生長(zhǎng)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(duì)濃度比為1:1的混合細(xì)菌溶液，改變溫度條件，發(fā)現(xiàn)30℃時(shí)，混合污垢的總量最多，40℃時(shí)，混合污垢的生長(zhǎng)速

4、率先增大后減小，20℃時(shí)，污垢的含水率最低；對(duì)濃度比為1:1的混合細(xì)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(zhǎng)速率降低，總量減少，含水率降低。通過(guò)電鏡與能譜分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)比鐵細(xì)菌污垢，混合細(xì)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(xì)菌所形成的污垢，加入兩種不同的顆粒物進(jìn)行流態(tài)化除垢實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，陽(yáng)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