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生物黏泥在石油、化工、冶金等工业冷却水系统中,设备的冷却装置及其他管道由于微生物大量繁殖,形成的生物黏泥,同样威胁着设备正常安全运行,也要清洗。
由微生物群体及其排泄物与化学污染物、泥浆等组分黏附在换热器、管道、冷却塔、水槽等壁上的胶黏状沉积物,称生物黏泥或软泥、软垢。与其他垢的区别是:在成分上,黏泥的有机物占40%一60%,灼烧后减量在20%以上,而其他垢的灼烧减量一般都小于20%;黏泥形成速度较快,在短时内就能形成;黏泥可以有效地黏附在任何设备表面,而其他垢的黏附性能不强。
生物黏泥是由细菌、真菌、藻类等微生物引起的,但主要是细菌。它繁殖速度是非常快的,如果条件适宜,经过1h就可繁殖近亿个。循环冷却水是一个特殊的生态环境,水温25—40~C和pH值6.5—8.5,恰好是多种微生物生长的最适宜范围,而且循环浓缩营养源和氧均丰富。在生物黏泥的下方形成局部氧浓差电池,铁不断被溶解,引起严重的局部腐蚀。
(1)铁细菌引起腐蚀的机理铁细菌一般能生活在含氧少但溶有较多铁质和C02的微酸性水中,碱性环境不利于其生存。Fe2+在其体内能被氧化成Fe3+。大量不溶性高铁化合物,如Fe(OH)3沉淀下来,形成大量的棕色黏泥,有时形成大小不一的锈瘤,产生点蚀,严重时引起管道堵塞、异臭等。
(2)硫酸盐还原菌的腐蚀机理硫酸盐还原菌是一种弧状的厌氧性细菌,体内存在一种氢化酶,能将硫酸盐还原成H2S,反应如下:;4Feq-SO:—+6H20——,4Fe(OH)2+H2S十20H-硫酸盐还原菌引起碳钢腐蚀是极其复杂的,它参与化学腐蚀和电化学腐蚀,也可能破坏金属的保护膜来造成腐蚀,腐蚀可能是几种机理共同作用的结果。总之硫酸盐还原菌危害很大。
(3)硫细菌对设备的危害机理硫细菌属好氧性,在与H2S同时存在的微好氧环境中生存,可把硫、硫化物或者硫代硫酸盐氧化成硫酸(浓度可达lo%),对铁管或水泥管产生腐蚀破坏。硫细菌常与铁细菌共存,产生黏质物也可堵塞管道,使水质变臭,影响水质性态。
(4)硝化细菌的硝化作用循环水中存在一定量的氨,硝化细菌在呼吸过程中可将氨氧化成硝酸,这一作用称硝化作用。硝酸对设备造成腐蚀,产生危害。
生物黏泥附着速度快,一个月就可达数毫米,它比腐蚀产物和垢的附着所引起换热器效率的降低还要严重。因此,应适时地采用生化清洗方法投加具有杀灭、溶解、剥离、清洗作用的生化药剂,控制微生物的种种危害。