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。

Formation Process of Mixed Fouling of Microbe and CaCO3 in Water Systems