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酶处理技术在循环冷却水系统生物粘泥控制中的应用

韩笑  
【摘要】: 生物粘泥是由微生物细胞分泌的具有粘性的胞外聚合物(EPS)“粘合”了微生物细胞(包括残体)及各种有机和无机颗粒物质,如粘土、腐蚀产物等构成的。生物粘泥会降低循环冷却水的冷却效率、加速设备腐蚀、增加系统运行成本以及水量消耗。常规处理方法是投加化学杀菌剂以抑制微生物的生长与粘泥的形成。但已形成的生物粘泥会阻隔杀菌剂杀死其内部的微生物,且化学药剂会产生水污染。EPS的主要成分是微生物分泌的聚多糖与蛋白质,这些物质在自然界当中均可被生物降解。因此若能分解生物粘泥中的EPS便可以瓦解生物粘泥的结构,使其内部的微生物暴露出来以便杀菌剂杀灭。于是我们研究用酶制剂来降解EPS以处理循环冷却水生物粘泥的危害。 实验中模拟了循环冷却水环境并加入营养物质加速培养生物粘泥。选取了α-淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶与溶菌酶来降解EPS。用湿重法比较降解前后生物粘泥量来衡量其对生物粘泥的剥落效果。用比较耗氧速率的变化来确定粘泥表面生物活性的变化。实验表明,选取的酶对生物粘泥有一定的剥落效果。单一酶实验中纤维素酶效果最好,浓度为50mg/L条件下经过22小时可使生物粘泥量减少10.97%。而多种酶共同作用比单一酶效果好,四种酶共同作用效果最好。在总浓度100mg/L下α-淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶与溶菌酶以质量比1:4:12:3投放,经过22小时后可使生物粘泥量减少24.30%。用该浓度比例的酶制剂与常规杀菌剂复配使用可以增强杀菌剂对生物粘泥的剥落效果。实验中在酶制剂的辅助下杀菌剂苯扎溴胺对生物粘泥的剥落率提高了2至5个百分点。另外,杀菌剂投放量相同的条件下,投放酶制剂会使生物粘泥的微生物活性略微增大。这表明酶制剂对生物粘泥的结构起到了破坏作用。


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