关于炼厂循环水系统微生物的控制研究

摘 要：循环水系统微生物的有效控制，是保证循环水系统运行稳定与安全的关键。从微生物种类入手，对炼厂循环水系统微生物的危害与形成原因进行了分析，并在实际经验总结的基础上，提出炼厂循环水系统微生物控制对策，以期降低炼厂循环水系统微生物的产生，实现循环水系统微生物有效控制。

关键词：循环水系统；微生物；影响因素

0 前言

在提倡节约用水、降低水污染的背景下，关于循环水系统微生物控制问题的研究得到大幅度提升。研究发现，微生物的过量会在一定程度上，导致循环水系统中的管道、热交换设备等出现堵塞问题，降低设备运行功效，造成管道腐蚀，从而影响循环水系统的稳定运行。因此，实现循环水系统微生物的有效控制，已经成为保障炼厂循环水系统运行稳定与安全的重要举措。

1 炼厂循环水系统中常见的微生物种类

微生物（Micro-Organism）是对个体难以用人眼观察到的一些微小生物的总称，包括细菌、真菌、病毒、放线菌、支原体等。通常情况下，在炼厂循环水系统中，数量最多、危害最大是植物类微生物，包括藻类、细菌、和真菌等。微生物外观呈现出黑褐色丝带状，在经过一段时间水浸泡后，微生物状态会发生一定的改变呈现出中空杆状物，当用水对其进行轻轻碾压时，杆状物会出现松散，形成油泥状[1]。而将其放置在400倍的显微镜下进行镜检，能够清晰的看到寄生虫卵、铁细菌以及少许的植物细胞。此外，研究发现，炼厂循环水系统中的堵塞物普遍含有数量较多的铁细菌、异养菌以及硫酸盐还原菌和真菌，其中，细菌和粘泥是主要生物体，部分堵塞物中也含有少量植物细胞的混合生长体。与此同时，由于这些微生物具有较强的好氧性，因此在发展过程中易形成中空结构，用以汲取更多的基础养分，进行生长。

2 微生物对炼厂循环水系统存在的危害

炼厂循环水系统中微生物的不断发展与生长，将在一定程度上对循环水系统产生严重的危害，具体表现在以下几个方面：其一，通常情况下，循环水中各种各样的微生物会产生大量的黏液或丝状物，把原先悬浮于循环水中的悬浮物粘结起来，形成污泥沉积，黏附在热交换器的金属表面，影响传热，降低了循环水的冷却效果；其二，随着微生物黏泥的不断增多，将会在一定程度上堵塞换热器或水冷器所在的管道，从而在一定程度上降低管道水流量，甚至导致冷却水无法参与到系统工作中，降低冷却效果，加大泵压；其三，微生物黏泥附着在换热器金属表面，阻止缓蚀剂与阻垢剂到达金属表面发挥其缓蚀与阻垢作用，阻止杀生剂杀灭黏泥中和黏泥下的微生物，降低药效，浪费药剂；其四，大量的微生物黏泥和藻类，集积在冷却塔填料的表面或填料间，造成偏流，降低了循环水的冷却效果，影响了循环水系统的外观；其五，当微生物黏泥附着在设备管道金属表面上时，将形成氧的浓差腐蚀电池，出现局部腐蚀，导致设备管道穿孔，产生管道泄漏问题，影响系统运行的稳定与安全。

3 炼厂循环水系统微生物形成的原因

由上述分析可知，在循环水系统中，微生物产生的黏泥不仅会降低换热器和冷却塔的冷却作用、恶化水质，而且还会引起循环水设备的腐蚀，降低水质稳定剂的缓蚀、阻垢和杀生作用，因此加强微生物控制至关重要。要想使微生物得到有效控制，首先应掌握循环水中各种微生物的成因，从而有针对性的对其进行处理与改善。

3.1 具备适宜的营养源

通常情况下，不同种类的微生物所需要摄取的营养类型是不同的，但归纳总结发现，

C、P、N、S是微生物生产与繁殖过程中各类营养源主要的构成元素[2]。循环水在冷却塔内喷淋曝气过程中融入了大量的氧气，为好养性微生物提供了必要条件。炼厂循环水系统在实际运行过程中，除了循环水补水和大气中带入的灰尘、微小杂物和微生物外，炼厂换热器泄漏进入循环水系统的油类、胺类等有机物，也为系统中微生物的生长提供了营养源。对像硫酸盐还原菌这类的厌氧性微生物来说，循环水中悬浮物形成的淤泥为其提供了庇护所，水中的硫酸盐则成为其所需能量的来源。此外，现阶段炼厂循环水系统常采用加酸、加碱和加药剂进行水质稳定处理，而随着水稳剂的不断加入，将在一定程度上提升循环水中磷的含量，当其含量超过6.5mg/L时，将为菌藻繁殖与生长提供充足的养分，容易导致菌藻的大量繁殖。

3.2 具有适宜的温度与pH值

研究发现多数微生物繁殖的最佳温度为30℃～40℃之间，最佳pH值为6.0～9.0之间。而多数炼厂循环水系统中的水体温度通常在30℃～42℃之间，笔者所在炼厂的循环水稳定度则为26℃～42℃，pH值在8.0～9.0之间，这在一定程度上为循环水系统中的微生物塑造了良好的生存环境。

4 炼厂循环水系统微生物的控制办法

实践发现，循环水系统在夏季容易出现细菌大量繁殖问题，为改善这一问题对系统运行安全与稳定的影响，建议采用如下措施进行处理，来实现微生物的有效控制。

4.1 进一步优化杀菌剂

针对杀菌剂选择的问题，建议在借鉴其他煉厂先进循环水管理经验的基础上，结合自身实际情况，在不同试验研究中，进一步筛选优化杀菌剂，提升杀菌剂杀菌效果。

4.2 设计优质微生物控制方案

除科学选择杀菌剂外，为进一步提升炼厂循环水系统微生物控制效果，抑制不同微生物在循环系统水体中的生长繁殖，可根据微生物本质特征采用氧化型和非氧化型杀菌剂结合应用的方式进行微生物控制。在此过程中，首先应根据炼厂实际情况，选用常用的几种杀菌剂进行水体抑菌试验，根据试验结果，设计杀菌方案，并通过试验验证，进行方案的最终确定与实施。

结合我厂循环水系统采用污水回用水作为补水的实际情况，水质稳定处理主要是避免腐蚀和减轻结垢，选择了加碱维持循环水pH的碱性运行技术方案。循环水场水中微生物分析结果显示：我厂的微生物控制问题主要以铁细菌、异养菌、硫酸盐还原菌和藻类导致为主，真菌引起的故障较少。故微生物控制方案采用了连续投加氧化性杀菌剂和冲击性投加非氧性杀菌剂的方法。每季度间歇使用1227和戊二醛杀菌剂对循环水系统进行杀菌剥离冲洗，剥离过程中增开一台大泵，增大系统的流量及压力，将沉积在管道及设备内壁的黏泥剥离，剥离48h内对系统进行快速换水，系统浊度降到最低。长期试验发现，适合我厂循环水系统微生物控制的方案如下：每天连续投加氯锭（三氯异氰尿酸），控制水中余氯为0.5-1.0mg/L，辅以滴加有机溴杀菌剂5mg/L，能够基本满足循环水场日常杀菌灭藻要求。在此过程中，冬季单双月交替冲击性投加1227和戊二醛杀菌剂对循环水系统进行杀菌剥离冲洗1次，使用1227的药剂用量和戊二醛杀菌剂均为100mg/L；夏季每半月冲击性交替投加1227和戊二醛杀菌剂对循环水系统进行杀菌剥离冲洗1次，使用1227的药剂用量和戊二醛杀菌剂均为100mg/L；通过定期对循环水系统中的微生物进行监测结果来看，循环水系统微生物能够长期控制在1×105个/mL以下，满足了循环水场微生物控制要求。

5 结论

随着经验的积累，为了降低循环水杀菌剂费用，综合季铵盐和戊二醛杀菌剂的优点，我厂已采用季铵盐和戊二醛复配形成的非氧化性杀菌剂，取得了良好的控菌效果和经济效益。总而言之，加强循环水系统微生物的有效控制对系统运行稳定与安全具有重要影响作用。在实际操作中应结合实际情况进行控制方案的科学设计，并注重新技术、新方法的研究与应用。

参考文献：

[1]石平利，丛玉清，彭少辉，等.浅析炼厂循环水系统微生物的控制[J].内蒙古石油化工，2013，39（19）：79-80.

[2]李鸿达，王广斌，黄业荣，等.工业循环水绿色化学清洗药剂的优选及应用[J].聚氯乙烯，2017，45（10）：25-29.

作者简介：

徐健（1985- ），男，汉族，籍贯：江苏淮安，学历本科，职称：工程师，研究方向：炼厂循环水场长周期运行与管理。

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