二、我們詳細的分析一下循環冷卻水中的各種問題及處理方案。 1、循環冷卻水系統中管道內外表面結垢的主要成分是鈣鹽與鎂鹽，它們的溶解度隨溫度的增高而降低，這類鹽就會沉積在加熱表面上，參見圖1。 表1：結垢的厚度與熱效的關系 結垢厚度(mm) 0．15 0．3 0．61 0．84 1．22 熱效損失(%) 5．3 10．8 21．5 32．2 43．0 2、冷卻循環水中的生物膜 循環冷卻水適宜的溫度，大量不清潔的空氣，以及被太陽直射開放的集水池等諸多條件，均有利于各種微生物的生存與繁殖。 大量的實地實驗證明，清潔的換熱器管道內外表面是不易形成積垢的，無機物沉淀后的垢質是一種疏松的粉末，很容易被水流沖走。但微生物一旦生成，繼而產生生物膜，無機物沉淀與生物膜結合催生的聚合物，將會很難處理。 生物膜的放大形態 3、冷卻循環水中的軍團菌 軍團菌是一種菌種的總稱，屬革蘭氏陰性，嗜氧，干狀菌，其大小約為2～5×0.3～0.9微米，能隨水氣、水滴進入人體呼吸道而寄生肺組織細胞內。 人們一旦被軍團菌所感染，一種較輕的軍團菌叫“傍帝亞克病”，病人類似重感冒，一般不會轉成肺炎，只需對癥下藥，通常7～10天內可治愈；另一種被稱為“嗜肺軍團病”，感染潛伏期2～10天，病情發作呈現典型的肺炎病癥。 1987年北京首次發現軍團病以后，我國已將其納入傳染病防治名單。 軍團菌普遍存在于水環境中，其存活、繁殖的溫度條件是20～58℃(35～46℃)。 表2：幾種微生物細菌的世代期 微生物名稱 世代時間(分鐘) 蠟狀芽孢桿菌 18 覃狀芽孢桿菌 28 嗜熱芽孢桿菌 13．8 巨大芽孢桿菌 32 假單胞桿菌 9．8 嗜酸乳酸菌 66～90 乳鏈球菌 26 小球菌 8．5 微生物 三、循環冷卻水質穩定性判斷 1、飽和指數法：IL=PHe-PHs 式中IL-飽和指數(朗格利爾指數) 熱阻為傳熱系數的倒數。 PHe-水的實例PH值； PHs-水的碳酸鈣飽和平衡時的PH值； (1)當IL=PHe-PHs＞0時，水中的碳酸鈣處于過飽和狀態，有結垢傾向。 (2)當IL=PHe-PHs=0時，水中的碳酸鈣剛好處于平衡狀態，不腐蝕、不結垢。 (3)當IL=PHe-PHs＜0時，水中CO2過飽和，有腐蝕傾向。 2、穩當指數法： IL=2PHs-PHe 3、臨界PH值法； 4、用試驗方法測得剛剛出現結垢時的水的PH值，稱為臨界PH值，用PHc表示。 動態KL離子群控制：PH值 電導率 濁度 鈣離子 鎂離子 軍團菌 微生物 氯離子 總硬度 鋅離子 總鐵離子 正磷 總磷 離子群的簡寫：Cooperate 四、動態KL離子群的控制原理 在噴淋式冷卻塔中，軍團菌易繁殖。軍團菌也是一種非典型肺炎病菌，能在25~42℃水溫下迅速繁殖，這種病菌通常存在于空調冷卻塔，加濕器和冷熱水管道中，由飛灑的水滴和灰塵攜帶，通過建筑物的通風系統和空調的新風系統進入室內。2006 年2 月10 衛生部發布的《公共場所集中空調通風系統衛生管理辦法》明確規定: 空調系統冷卻水、冷凝水不得檢出軍團菌。 磷酸鹽和聚合物類阻垢劑 冷卻水系統在水高濃縮倍數下進行，由于磷酸鹽會大量的附著在金屬的表面上，反而引起結垢的危害，并且，聚磷酸鹽會水解生成正磷酸鹽，生成磷酸鹽垢。后有磷酸鹽和聚合物類阻垢劑的復合藥劑，即使冷卻水被高度濃縮，仍能充分發揮緩蝕和阻垢效果。 1.光催化劑的主要成分是納米級的二氧化鈦，它吸收陽光中的紫外線后，可形成活性氧類的超氧化物，破壞病毒所寄宿細胞的細胞膜，凝固病毒的蛋白質，抑制病毒的活性和細菌的繁殖，殺菌能力達99.9%。 2.氧化性殺菌劑通常為強氧化劑，能夠氧化微生物體內起代謝作用的酶，從而殺滅微生物。氧化性殺菌劑對所有的微生物都有良好的殺滅能力。 3.非氧化性殺菌劑是以致毒劑作用于微生物，破壞微生物的新陳代謝或分裂細胞壁。 4.剝離劑在冷卻水中使用微生物剝離劑，他們不能直接殺死微生物，但是可以將微生物從系統中剝離下來，被沖走或由殺菌劑將其殺滅。主要的特點，剝離劑可以去除微生物粘泥的沉積，系統的清潔，這是控制軍團菌為有效的方法。 氧化銀 微生物在循環冷卻水系統中的大量繁殖生長會使水質惡化,影響系統正常運行 。由日本開發研制的載銀玻璃抗菌劑以磷酸鹽玻璃和硼硅酸鹽玻璃為載體,在玻璃熔制過程中加入了氧化銀作為殺菌成分 。在冷卻循環水箱中添加適量上述可溶性玻璃及適量銅鋅合金纖維,可以持久抑菌、滅藻及防止污穢。另一種工業循環冷卻水用殺菌玻璃由SiO2 、Na2O、Al2O3 和Ag2O 組成,由于不含硼,所以這種玻璃成本低,含少量Al2O3 可提高玻璃中Ag2O 的含量并減緩玻璃的潮解,殺菌滅藻性能更強、更持久。 空調水系統 在熱水系統包括空調水系統中經常會滋生一些致病微生物,如軍團菌等,危害人類健康。直接使用銀鹽就能很好地殺滅熱水系統中的軍團菌。研究表明，3μg/ L 的銀離子就能很好地控制循環熱水系統中軍團菌的生長。為控制熱水系統中的軍團菌，現在使用較多的是銅銀離子復合殺菌劑。Stout等在醫院熱水系統中采用含銀離子0104 mg/ L 、銅離子0117 mg/ L 的銅銀離子復合殺菌劑來控制軍團菌并取得了較好的效果。 游泳池水處理 游泳池水處理用殺菌劑必須有高度的安全性，因此含銀殺菌劑在這一領域有廣闊的應用前景。Antelman 發明了一種能用于游泳池水處理的殺菌劑，該藥劑以正2 價銀的氧化物為主要殺菌物質，能在水中穩定存在，殺菌效率高，并且對人體有高度的安全性，完全能取代氯系、溴系殺菌劑。 飲用水處理 我公司研制出一種飲用水用高分散銀型活性炭纖維殺菌劑，與水接觸后可緩釋出銀離子，從而起到殺菌作用。據報道，這種高分散銀型活性炭纖維與水接觸2 h 后就可將常見病原性的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌完全殺滅。 氧化硼 加入H2S04，使易揮發的PbCl2轉變成難揮發的PbSO4或將氯離子轉變為氯化氫而趕走。NaOH曾被用來沉淀鐵為氫氧化鐵或轉鋅為鋅酸鹽；H3B03可以防止Pb(ND3)2被器皿滯留并使PbCl2定量回收，是因為硼與硅和鉛反應形成了硼-硅-鉛玻璃，而防止鉛被揮發，同時由于氧化硼形成二相的化合物，在酸的作用下，可以使Pb定量的轉入溶液，而防止了被石英器皿滯留。