專利名稱：一種控制水體中設備和管道表面微生物膜附著的綠色水處理技術的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種微生物存在體系中控制微生物膜在水處理設備和管道表面附著的電磁處理技術，屬水處理微生物控制領域。
背景技術：
凝汽器是電廠發電過程的重要裝置，其冷 卻水多以地表水、回用水為主，而這些水中常含有多種微生物，微生物在冷卻管內壁生長繁殖，可使管道腐蝕，造成事故。在循環冷卻水系統中最常見的腐蝕性菌是硫酸鹽還原菌(SRB)，其生長代謝過程中可將水體中的硫酸鹽還原為硫離子，促進金屬的腐蝕，同時其長期繁殖還會在冷卻管管壁形成微生物膜，不僅影響傳熱同時對管道金屬具有更強的侵蝕性。冷卻水中微生物的控制通常采用化學藥劑殺菌方法，但多會帶入有害的化學副產物造成處理水質的二次污染。而電磁處理技術是一種相對節能、綠色環保的新型物理水處理技術。由于其具有投資少、應用方便、無毒無污染等眾多優點，可用于循環冷卻水系統的阻垢和殺菌。另外，研究表明冷卻水中金屬的耐蝕性能與硫離子的濃度密切相關，而含SRB環境的特征之一是存在一定濃度的硫離子，因此環境中SRB的存在必定對金屬的耐蝕性能產生影響。同樣，在其它水處理系統如反滲透制水系統中，由于微生物膜的附著將嚴重影響反滲透制水效率，目前常用的處理方法為采用化學殺菌劑和剝離劑進行處理，而化學殺菌劑和剝離劑的使用將在一定程度上影響反滲透膜的壽命，同時處理成本高。
發明內容
本發明的目的是為了解決上述的技術問題而提供一種綠色環保、低價、高效的控制水體中由金屬、非金屬材料(如有機高分子材料)構成的水處理設備及其管道表面微生物附著的電磁處理技術。本發明的技術原理
一種控制水體中水處理設備和管道表面微生物膜附著的電磁處理技術，即采用一種電磁水處理器，將電磁水處理器的工作感應線圈安裝于水處理設備或管道的進水口處，在電磁場作用下，使得水處理設備或管道表面微生物膜與水處理設備和管道表面的理論粘附功降低，從而防止水處理設備和管道表面微生物膜的形成或對已形成的微生物膜起到剝離作用。本發明的技術方案
一種控制水體中水處理設備和管道表面微生物膜附著的電磁處理技術，即采用一種變頻直流脈沖電磁水處理器，并將變頻直流脈沖電磁水處理器的工作線圈安裝于水處理設備或管道的進水口處，并由變頻直流脈沖電磁水處理器的直流脈沖發生器控制通過線圈的電流脈沖強度和頻率對水處理設備和管道表面微生物膜進行連續電磁處理；所述的水處理設備為反滲透制水系統或循環冷卻水系統；
所述的水處理設備和管道的材料為金屬材料或非金屬的有機高分子材料；
所述的金屬材料為不銹鋼、黃銅、鈦管或碳鋼；
所述的變頻直流脈沖電磁水處理器，其電源為交流市電220V、50Hz，工作電壓為直流10-15V，輸出功率為100-300W，變頻范圍為20Hz 75KHz，載頻頻率為1MHz。本發明的有益效果
本發明的一種控制水體中水處理設備和管道表面微生物膜附著的電磁處理技術，由于采用殺菌作用較弱的電磁處理可以降低水體中微生物膜與水處理設備和管道表面的理論粘附功，從而減少微生物膜在水處理設備和管道表面的附著，或剝離在水處理設備和管 道表面已經形成的微生物膜，與傳統的化學藥劑處理技術相比，具有綠色環保、處理成本低廉、高效的特點，且進一步降低微生物膜對金屬的腐蝕。另外，本發明的一種控制水體中水處理設備和管道表面微生物膜附著的電磁處理技術，采用殺菌作用較弱的電磁處理技術，在處理水處理設備和管道表面已形成的微生物膜時，由于不用停機作業，所以可提高冷卻水系統的熱交換效率或提高水處理設備的運行效率。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明進一步詳細描述，但并不限制本發明。本實施例中所用的硫酸鹽還原菌由北京北納創聯生物技術研究院提供。本實施例中所用的模擬冷卻水(主要組成20mg/L Ca2+，6 mg/L Mg2+，122mg/LHC03_, 360mg/L S042_, 300mg/L CF, 380mg/L Na+)
本發明實施例中所用的變頻直流脈沖電磁水處理器為上海震R微電子有限公司生產的ZS-SP III型物理水處理器。重量法計算的微生物膜的附著量按以下公式計算
Am = m0 - W1
其中A m為微生物膜附著量，Hitl為實驗前(不含微生物膜)材料重量，Hi1為實驗后(含微
生物膜)材料重量。實施例I
在含10mg/L硫酸鹽還原菌的模擬冷卻水(主要組成20mg/L Ca2+, 6 mg/L Mg2+, 122mg/L HCO3-, 360mg/L SO42^, 300mg/L CF, 380mg/L Na+)中，采用上述電磁水處理器處理5秒，殺菌率為5. 2%，微生物膜與304不銹鋼表面的理論粘附功從處理前的19. 62mJ m_2下降到19. 20mJ m_2，重量法得到微生物膜的附著量下降26%。實施例2
在含10mg/L硫酸鹽還原菌的模擬冷卻水(主要組成20mg/L Ca2+,6mg/L Mg2+, 122mg/LHC<V,360mg/L SO廣,300 mg/L CF, 380mg/L Na+)中，米用上述電磁水處理器處理5min,殺菌率為11. 3%，微生物膜與304不銹鋼表面的理論粘附功從處理前的19. 62mJ m_2下降到18. 03mJ m_2，重量法得到不銹鋼表面微生物膜的附著量下降95%。實施例3在含10mg/L硫酸鹽還原菌的模擬冷卻水(主要組成20mg/L Ca2+,6mg/L Mg2+, 122mg/LHCO3-, 360mg/L SO42'300mg/L CF, 380mg/L Na+)中，采用上述電磁水處理器處理 20min，殺菌率為43. 7%，微生物膜與304不銹鋼表面的理論粘附功從處理前的19. 62mJ m_2下降到9. 37mJ m_2，重量法得到不銹鋼表面微生物膜的附著量為O。實施例4
在接種有10mg/L硫酸鹽還原菌的使用上海市區自來水(楊樹浦自來水公司)的反滲透膜設備(采用陶氏反滲透膜)中，采用上述電磁水處理器處理5min，殺菌率為6. 4%，微生物膜與反滲透膜表面的理論粘附功從處理前的25. 94mJ m_2下降到19. 41mJ m_2，重量法得到反滲透膜表面微生物膜的附著量下降97%。實施例5
在接種有10mg/L硫酸鹽還原菌的使用上海市區自來水(楊樹浦自來水公司)的反滲透設備中，采用上述電磁水處理器處理20min，殺菌率為50. 2%，微生物膜與反滲透膜(采用陶氏反滲透膜)表面的理論粘附功從處理前的25. 94mJ .m-2下降到10. 56mJ m_2，重量法得到反滲透膜表面微生物膜的附著量下降為O。實施例6
在接種有10mg/L硫酸鹽還原菌的上海市區自來水(楊樹浦自來水公司)中，采用上述電磁水處理器處理20min，殺菌率為50. 2%，微生物膜與黃銅表面的理論粘附功從處理前的23. 36mJ m_2下降到9. 82mJ m_2，重量法得到黃銅表面微生物膜的附著量下降為O。實施例7
在使用江蘇新海發電廠循環水取水口水樣的反滲透設備中，采用上述電磁水處理器處理20min，殺菌率為38. 3%，微生物膜與反滲透膜(采用陶氏反滲透膜)表面的理論粘附功從處理前的25. 94mJ m_2下降到11. 67mJ m_2，重量法得到反滲透膜表面微生物膜的附著量下降為O。綜上實施例f 7所述，可以看出本發明的一種控制水體中設備和管道表面微生物膜附著的綠色水處理技術，不僅可以防止水處理設備和管道表面微生物膜的形成，而且對已形成的微生物膜也可以起到剝離作用。上述內容僅為本發明構思下的基本說明，而依據本發明的技術方案所作的任何等效變換，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種控制水體中水處理設備和管道表面微生物膜附著的電磁處理技術，其特征在于采用一種變頻直流脈沖電磁水處理器，并將變頻直流脈沖電磁水處理器的工作感應線圈安裝于水處理設備或管道的進水口處，并由變頻直流脈沖電磁水處理器的直流脈沖發生器控制通過線圈的電流脈沖強度和頻率對水處理設備和管道表面微生物膜進行連續電磁處理； 所述的水處理設備和管道的材料為金屬材料或非金屬的有機高分子材料； 所述的金屬材料為不銹鋼、黃銅、鈦管或碳鋼。
2.如權利要求I所述的ー種控制水體中水處理設備和管道表面微生物膜附著的電磁處理技術，其特征在于所述的水處理設備為反滲透制水系統或循環冷卻水系統。
3.如權利要求I或2所述的ー種控制水體中水處理設備和管道表面微生物膜附著的電磁處理技術，其特征在于所述的變頻直流脈沖電磁水處理器為ZS-SP III型物理水處理器。
4.如權利要求3所述的ー種控制水體中水處理設備和管道表面微生物膜附著的電磁處理技術，其特征在于所述的變頻直流脈沖電磁水處理器的電源為交流市電220V、50Hz，エ作電壓為直流10-15V，輸出功率為100-300W，變頻范圍為20Hz 75KHz，載頻頻率為1MHz。
全文摘要
本發明公開了一種用于控制水體中設備和管道表面微生物附著的電磁處理技術。即采用一種電磁水處理器，將電磁水處理器的工作感應線圈安裝于水處理設備或管道的進水口處，在電磁場作用下，使得水處理設備或管道表面微生物膜與水處理設備和管道表面的理論粘附功降低，從而防止水處理設備和管道表面微生物膜的形成或對已形成的微生物膜起到剝離作用。本發明的一種用于控制水體中設備和管道表面微生物附著的電磁處理技術具有綠色環保、處理成本低廉、高效的特點，且進一步降低微生物膜對金屬的腐蝕。同時可提高冷卻水系統的熱交換效率或提高水處理設備的運行效率。
文檔編號C02F1/48GK102633332SQ20121012914
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月28日 優先權日2012年4月28日
發明者林薇薇, 葛紅花, 許賀麗, 金志浩, 韓建勛 申請人:上海電力學院