中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)微生物腐蝕研究.pdf

1、中央空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是一個敞開式循環(huán)體系，是指從制冷壓縮機的冷凝器出來的冷卻水經(jīng)過水泵送到冷卻塔，然后冷卻后的水又從冷卻塔流至冷凝器的循環(huán)水系統(tǒng)。由于冷卻水的循環(huán)使用，可節(jié)約用水，減少空調(diào)系統(tǒng)的運行費用。但是循環(huán)水的冷卻是通過敞開式冷卻塔來實現(xiàn)的，冷卻水在冷卻塔內(nèi)的噴淋曝氣過程會融入大量氧氣，加上溫度升高、空氣中灰塵雜質(zhì)和懸浮物通過冷卻塔進入系統(tǒng)中，導(dǎo)致水系統(tǒng)水質(zhì)很容易滋生各種好氧微生物而造成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的微生物腐蝕。此外，冷卻水系

2、統(tǒng)的補充水以自來水為主，雜質(zhì)含量很高，短時間內(nèi)冷卻水濃縮倍數(shù)可達到8~10 倍，水系統(tǒng)中Ca2+、Mg2+、HCO3-等離子濃度大幅的增加，由此產(chǎn)生的水垢和粘泥，不僅能沉積在換熱器表面，降低換熱器的傳熱效率，影響空調(diào)的正常運行，而且為厭氧微生物提供了溫床，使循環(huán)冷卻水系統(tǒng)成了一個巨大的微生物培養(yǎng)器。
　　 由于中央空調(diào)循環(huán)冷卻水水溫通常在32℃~42℃之間，而且區(qū)間十分有利于各種微生物的生長和繁殖，為探索空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在不同

3、溫度下不同種細菌在循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)中的生長情況以及空調(diào)管道設(shè)備材料的腐蝕狀況，為實際情況空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)的監(jiān)測和水質(zhì)微生物的控制及處理提供理論基礎(chǔ)，本課題結(jié)合現(xiàn)場運行條件，確定腐蝕試驗溫度取點范圍30℃、45℃、60℃和70℃四個點。由于動態(tài)條件下的微生物腐蝕影響幾乎可以忽略，即微生物腐蝕通常會發(fā)生在流速很慢甚至是相對較靜止的環(huán)境下。因此微生物實驗均在靜態(tài)條件下實驗。
　　 第一組實驗是在30℃下，以武漢自來水為基礎(chǔ)水質(zhì)，在

4、自來水中分別添加1/10體積的硫酸鹽還原菌（后稱為SRB），鐵細菌（后稱為IB），腐生菌（后稱為TGB），并且在四種不同介質(zhì)中靜態(tài)掛入C1220 銅試片和Q235B 碳鋼試片，實驗體系在恒溫下曝氣培養(yǎng)兩周。由于這些體系均是敞開的，好氧菌IB 最適宜生長溫度為25℃~30℃，十分適合IB的生長。本課題通過靜態(tài)掛片實驗和電化學(xué)測試水質(zhì)腐蝕實驗證明這一條件下IB組對銅試片和碳鋼試片腐蝕最嚴重，遠超過水質(zhì)標準。同時經(jīng)過對掛片前后水質(zhì)PH和COD

5、的測定對比，結(jié)合表面分析技術(shù)掃描電鏡、能量散射X-射線光譜儀進一步分析水系統(tǒng)中IB、SRB和TGB 對銅材料和碳鋼材料的主要腐蝕狀況。
　　 本課題第二組、第三組和第四組實驗是研究在45℃、60℃和70℃條件下，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中主要微生物的生長狀況及其對材料的腐蝕規(guī)律。SRB 部分嗜熱菌要求55℃生長，生存PH 為5~9。腐生菌TGB是中溫型細菌，生長溫度為10℃~45℃。所以當介質(zhì)溫度從30℃提升到了60℃，好氣性的TGB 產(chǎn)

6、生的粘液與鐵細菌、藻類等一起附著在空調(diào)設(shè)備上，造成污垢，堵塞管道，并且會產(chǎn)生氧濃差電池的腐蝕，同時形成的生物膜下的厭氧環(huán)境促進SRB等厭氧微生物的生長與繁殖，進一步加深腐蝕嚴重性。
　　 需要說明的是，由于條件限制，實驗室里不能完全模仿實際中央空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即不能完全模仿出循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行時的狀態(tài)，因此本實驗研究內(nèi)容主要是作為空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)在運行中微生物腐蝕提供理論指導(dǎo)和意見，實際處理過程必須因地制宜，按照實