水系统中微生物与碳酸钙混合垢的形成过程

对模拟工业水系统中荧光假单胞菌与碳酸钙在固体壁面上形成混合垢的过程进行了实验研究,考察了在不同碳酸钙饱和程度及主体流速下混合垢在不同材料表面上的结垢行为,获得了不同材料表面上混合垢随时间的生长曲线。结果表明:平均混合垢量少于平均生物垢量;在碳酸钙不饱和水体中,平均混合垢量极少;在碳酸钙饱和水体中,随碳酸钙过饱和程度及主体流速的增大,平均混合垢量减少,混合垢生长的诱导期缩短;非金属表面上的平均混合垢量多于金属表面上的;碳酸钙颗粒首先吸附到材料表面上,然后是微生物的黏附生长;碳酸钙的存在抑制微生物与材料表面的结合,而微生物的生长繁殖又抑制了碳酸钙的沉积。     

水系统中微生物与碳酸钙混合垢形成过程的研究

目的：由微生物和钙镁 沉积所共同形成的污垢是实际水系统中混合垢的主要成份。对这种混合垢的形成过程进行研究不仅更接近实际情况，而且可以深入认识微生物与钙镁离子之间的相互作用、成垢顺序等结垢的机理问题，并为开发适宜有效的控制混合垢形成的新技术奠定理论基础。方法：将发酵罐中培养的荧光假单胞菌以及Na2CO3与CaCl2深液各自按设定流量加入到三极过滤水中以形成模拟工业循环冷却水。将10种由不同固体材料制成的实验件嵌入平行平板流道的底面上，并在不同碳酸钙饱和程度及主体流速下，用称量法测定不同材料表面上形成的混合垢重量，从而获得各种条件下混合垢随时间的生长曲线。荧光假单胞菌和碳酸钙在固体表面上附着过程与沉积的顺序以及混合垢的结构则采用显微摄像技术进行实时观测与记录。结果：聚合物材料上形成的混合垢量明显多于金属材料上的，但在CaCO3饱和程度很高时，这些差异变小。在无壁面加热的条件下，各种材料表面上形成的平均混合垢量随水体中CaCO3饱和程度及流速的增加而减少。研究结果还表明，混合垢的结垢诱导期随流速的增加而缩短。当饱和程度小于1而大于0时，结垢诱导期长于纯生物垢的诱导期。当CaCO3饱和程度大于等于1之后，混合垢的诱导期随CaCO3饱和程度的增加而减小。此外，混合垢的生长顺序为CaCO3首先沉积到固体表面上，细菌则需要更长的诱导期才附着在壁面上。结论：混合垢在不同固体材料表面上的形成过程在很大程度上取决于细菌与材料之间的亲和性。材料表面的物理化学性质、流速及CaCO3饱和程度对混合垢的形成均有重要影响。     

循环冷却水系统碳酸钙垢的形成及控制研究

主要研究了循环冷却水系统碳酸钙垢形成的动力学过程及阻垢剂对它的影响,并对几种有机磷酸阻垢剂的阻垢性能进行了评价。试验表明,阻垢剂的存在会对碳酸钙结垢过程产生较大影响,但不同阻垢剂对不同动力学过程起主导作用。     

工业锅炉硅铁混合垢化学清洗与缓蚀

分析了某化工厂锅炉硅铁混合垢的组成;设计了一种复配清洗剂,其溶垢速度达0.26mm/h;并研制了相应的复合型缓蚀荆,金属腐蚀速率小于1g/(m2·h);将复配的清洗剂和相应的复合缓蚀剂应用于工业锅炉清洗,取得了很好效果.     

材料化学性质影响微生物污垢的神经网络分析

用神经网络技术对微生物垢诱导期和平均污垢量建立了评价及预测模型。对文献及作者实验获得的共18个样本进行了拟合评价，结果表明，对诱导期18个样本的评价结果与实测结果全部相符合，准确率达到100％；对平均污垢量，有15个样本的评价结果与实测结果相符合，准确率达到83．3％。对5个样本进行了预测，结果表明，对诱导期和平均污垢量，均有4个样本的预测结果与实测结果相符，准确率达到80％。     

超声波除碳酸钙垢的实验研究

目前,超声波是一种在工业中广泛应用的技术,可以用于油田管道的污垢清理。为了更加深入研究超声波除碳酸钙垢的效果,有必要探究超声波的参数对除垢率的影响。在实验室条件下,组装了一套超声波除垢设备,通过改变超声波的频率、辐照时间和辐照温度,分别处理Q235钢制挂片上的碳酸钙垢,采用处理前和处理后挂片质量差的方法来评价除垢效果。实验结果表明在频率为28 kHz、辐照时间为10 min和辐照温度为40℃的条件下,超声波除碳酸钙垢能力强、效果好。因此,优选出超声波不同参数之间的组合对提高除碳酸钙垢率至关重要。     

固体材料性质对生物垢形成的影响

从固体材料表面性质入手 ,探讨了材料的表面粗糙度、表面自由能、界面能以及材料与生物垢之间的界面能对生物垢形成的影响。实验结果表明 :在 0 2 9～ 1 82 μm内 ,材料的表面粗糙度越大越有利于生物垢的形成 ;在 11 7～ 38 3mN/m内 ,材料的表面自由能和固 -液界面能与生物垢形成之间没有简单、直接的关系 ;在 1 3～ 18 0mN/m内 ,固体材料与生物垢之间的界面能对生物垢的形成存在一个极大值 ,此时的界面能约为 3 4mN/m。     

CaCO3垢形成和控制

本文强调在热表面CaCO3的络和问题及控制和减少这个问题的可能性。垢的形成是多阶段的，并且受许多因素的影响，包括过饱和、pH、温度和流速等。通过用各种有效量的化学物理或生物方法可以改良CaCO3的沉积。这些控制可以划分为三个主要类别：影响溶解性的、改变晶体生长机理的和改变表面污染可能性的控制方法。控制晶体污染最有效的一种方法是投加化学抑制剂到可能结垢的水中。     

超声和臭氧控制生物垢生长的研究

循环冷却水系统中的生物垢是各类工业过程中的一个严重问题,为控制生物垢的生长,已经开发了若干种技术本文采用超声与臭氧处理相结合的方法对模拟冷却水系统中的生物垢进行了控制其生长的实验研究,结果表明,这种处理方法可以使管壁面上的生物垢得到秀好的控制。     

EDTA对硅垢形成过程的影响机理

为揭示EDTA对硅酸聚合沉淀过程的影响机理,本文结合浊度分析法和粒度分析法研究了有无添加EDTA的不同浓度硅酸钠溶液的浊度变化及粒径变化.浊度分析结果发现,硅酸钠浓度为400 mg·L-1和800 mg·L-1时,溶液的浊度基本相同,在3 NTU左右.而硅酸钠浓度大于800 mg·L-1时,溶液浊度随浓度的增大而增大.在同样的硅酸钠溶液中添加一定浓度的EDTA时,混合溶液的浊度大于相应的硅酸钠溶液的浊度,且添加的EDTA浓度越大浊度越大,说明EDTA促进硅酸的聚合反应.粒度分析结果发现,添加EDTA的混合溶液中所形成的硅胶颗粒的粒径比相应的硅酸钠溶液的粒径大,且随EDTA浓度的增加而增大,说明EDTA促进硅胶颗粒的生长.根据FT-IR分析结果推测EDTA对硅酸聚合沉淀的促进机理如下:EDTA分子内所含的羰基上的氧原子或胺基上的氮原子通过氢键与溶液中已形成的硅胶体表面的Si-OH官能团相互作用,通过P-P反应把小的硅胶颗粒集聚到一起,促进硅胶颗粒的生长,从而促进硅酸的聚合沉淀反应.     

板式换热器黏液形成菌与CaCO3混合污垢实验

为了探究黏液形成菌（SFB）与CaCO₃混合污垢在板式换热器（PHEs）中的成垢规律,对不同浓度的CaCO₃与黏液形成菌混合进行了实验研究。结果表明：混合污垢中,黏液形成菌微生物污垢占成垢的主要地位。微生物污垢的热阻渐近值最大,混合污垢的热阻渐近值介于微生物污垢的热阻渐近值和CaCO₃污垢热阻渐近值之间,CaCO₃污垢热阻渐近值最小。这不同于以往得到的混合污垢之间相互促进的结论,说明CaCO₃对黏液形成菌存在抑制作用。维持其他条件不变,随着CaCO₃浓度的增大,混合污垢热阻值随之减小。反之,随着黏液形成菌浓度的增大,混合污垢热阻值随之增大。     

Initial fouling of nontoxic coatings in fresh,brackish, and sea water

Objectives of this project were to evaluate benefits — over the short term — that might derive from control of the surface properties of materials used in energy transfer devices; and to identify preferred ranges of surface parameters that might be specified to minimize deposits of biological fouling known to deteriorate energy exchange efficiencies in seawater, brackish water, and freshwater systems. By modifying the surface chemistry and surface energy of test plates with very thin coatings (nontoxic) and examining the acquired films at various time intervals, the earliest events of biofouling caused by macromolecules and microbial organisms were defined. Overall, the results were remarkably similar for all systems tested in showing that deliberate modification of the initial material surface qualities can significantly reduce the retention of biofouling layers.     

Fouling Induction Period of CaCO3 on Heated Surface

Fouling inductinn period of CaCO3 on heated surface was studied with the micro video technology. The rates of nucleating and nuclei growlng were measured under various experlmen-tal conditions. The experimental results showed that both nucleating and nudel growing rates of CaCO3 increased obviously with surface temperature and concentration of reagents, In addition, the experiment of fouling induction period on the surface material of chemical plated nickel-phosphorus-indicated thnt not only the nucleate rate of CaCO3 decreased but also some fouling particles with certain size were easy to peel off from the heated surface under shearing streas, which means that the property of surface material is one of the rnont important factors influencing fouling induction periods.     

不锈钢缩放管中典型致垢微生物致垢能力

以电厂循环冷却塔塔底黏泥中分离纯化出的3种致垢微生物铁细菌（IB）、硫酸盐还原菌（SRB）、黏液形成菌（HB）为实验菌种,利用污垢热阻动态模拟实验台,在恒定工况下（水温30 ℃,流速0.4 m/s）,动态模拟了3种致垢菌及其混合菌的微生物污垢形成过程。实验测得了3种致垢菌和混合菌的污垢热阻,并对垢样成分进行了ICP-MS和阴离子分析。结果表明：污垢诱导期分别为28 h、45 h、70 h和18 h;污垢热阻渐近值为2 10?4 m2?K/W、1.75 10?4 m2?K/W、1.45 10?4 m2?K/W和4.9 10?4 m2?K/W。由此表明致垢菌的致垢能力大小为：混合菌＞IB＞SRB＞HB。垢样成分分析结果表明：IB垢样成分分析中Fe、C和NO3?含量较多,而重金属离子及Cl?含量较少,说明其具有较强的致垢能力而腐蚀能力较弱;SRB垢样分析显示,S、Fe及Cl?相对较高,且重金属Ni、Cr含量较多,说明其致垢的同时具有较强的腐蚀特性;HB形成的污垢主要以C、N及NO3?为主,且含有一定量的Cl?,表明此菌也具有一定的腐蚀性质。     

水处理过程中膜污染问题及其预处理技术研究进展

膜技术是一种高效、先进的废水处理技术,在颗粒物、有机物、微生物等去除上具有独特优势。然而,在实际使用时随着膜污染的不断累积,膜的污染物去除能力会逐步下降,极大地影响了水处理效果,并导致膜维护成本居高不下。本文围绕膜污染问题,介绍了影响膜污染的主要因素以及实际运行过程中的膜污染类型;概述了膜污染主要机理,并对其完善历程展开回顾;简述了减缓膜污染的各种措施,并且在此基础上,重点介绍了膜污染预处理技术及各类预处理技术的特点。     

膜生物反应器中膜污染影响因素的研究进展

文章综述了膜生物反应器(MBR)运行过程中膜污染影响因素的研究现状和进展。膜污染会导致膜通量下降、系统运行成本增加等问题,是限制MBR进一步发展的瓶颈。从膜元件固有性质、膜分离操作条件以及活性污泥混合液性状等3个方面,分析了影响膜污染发展的主要因素,论述了各因素与膜污染的具体关系。各因素之间互相作用,直接或间接影响膜污染,其中膜材质、膜孔径、膜通量、曝气量、污泥组分、粒径分布(PSD)、胞外聚合物(EPS)、溶解性微生物产物(SMP)等为重要影响因素。     

Membrane fouling and chemical cleaning in water recycling applications

Fouling and subsequent chemical cleaning are two important issues for sustainable operation of nanofiltration (NF) membranes in water treatment and reuse applications. Fouling strongly depends on the feed water quality, especially the nature of the foulants and ionic composition of the feed water. Consequently, appropriate selection of the chemical cleaning solutions can be seen as a critical factor for effective fouling control. In this study, membrane fouling and chemical cleaning under condition typical to that in water recycling applications were investigated. Fouling conditions were achieved over approximately 18 h with foulant cocktails containing five model foulants namely humic acids, bovine serum albumin, sodium alginate, and two silica colloids in a background electrolyte solution. These model foulants were selected to represent four distinctive modes of fouling: humic acid, protein, polysaccharide, and colloidal fouling. Three chemical cleaning solutions (alkaline solution at pH 11, sodium dodecyl sulphate (SDS), and a combination of both) were evaluated for permeate flux recovery efficiency. The results indicated that with the same mass of foulant, organic fouling was considerably more severe as compared to colloidal fouling. While organic fouling caused a considerable increase in the membrane surface hydrophobicity as indicated by contact angle measurement, hydrophobicity of silica colloidal fouled membrane remained almost the same. Furthermore, a mechanistic correlation amongst cleaning efficiency, characteristics of the model foulants, and the cleaning reagents could be established. Chemical cleaning of all organically fouled membranes by a 10 mM SDS solution particularly at pH 11 resulted in good flux recovery. However, notable flux decline after SDS cleaning of organically fouled membranes was observed indicating that SDS was effective at breaking the organic foulant—Ca²⁺ complex but was not able to effectively dissolve and completely remove these organic foulants. Although a lower permeate flux recovery was obtained with a caustic solution (pH 11) in the absence of SDS, the permeate flux after cleaning was stable. In contrast, the chemical cleaning solutions used in this study showed low effectiveness against colloidal fouling. It is also interesting to note that membrane fouling and chemical cleaning could permanently alter the hydrophobicity of the membrane surface.     

冷冻-制冷系统水冷器水垢影响的经济损失分析

概要地叙述了换热设备污垢对发达国家经济所造成的损失。通过有无自动清洗技术的对比试验和实际测试,结合文献统计数据,对冷冻机组水冷器污垢引起的效率损失作出评估。在此基础上根据《中国机械工业年鉴》数据,从宏观上逐项分析评估水垢造成我国冷冻机组水冷器的设备费、运行水费和运行电费三方面的损失,总计达到每年20亿元以上因此,在水冷器中大力推广自动清洗技术具有十分重要的经济意义。