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工业循环冷却水中的微生物控制室影响整个工艺运行的关键环节,传统强氧化性抗菌剂的使用不仅会导致水质的恶化,而且容易使细菌产生抗药性。新型载银固体药剂的研制及使用弥补了传统杀菌剂的不足。本论文以循环冷却水中的细菌为控制目标,以载银固体药剂为研究对象,进行药剂的研制及其性能测定,同时采用多种分子生物学技术,分析循环冷却水中的菌群分布,确定主要菌群,明确有害菌群,确定固体药剂对循环水冷却水系统中微生物的控制作用。主要研究成果如下: 1.用高温熔制法进行固体药剂的制备,确定了固体药剂的基本配方:H3BO3、SiO2、Na2CO3、NaNO3和Ag2O。通过调整硅硼比来控制药剂的组成与结构,进而实现均衡缓释与高效灭菌,所获得的理想配方是:Ag20含量1%,Na2O含量12%(其中Na2CO38%,Na2SO44%),SiO2含量38%,B2O3含量49%。 2.固体药剂的静态杀菌实验表明,不同硅硼比的载银固体药剂均具有良好的灭菌效果,硅硼比为44:43的固体药剂缓释速率较慢,灭菌效果稍差;硅硼比为38:49的固体药剂具有较为合理的缓释速率,既保证了良好的灭菌效果,又能够节省药剂成本。 3.尿素、合成氨、热电及甲醇循环冷却水系统菌群多样性存在差异。四个系统中均含好氧菌、厌氧菌与兼性厌氧菌,冷水池位点好氧菌较多,因其直接接触空气并能在喷淋水的不断搅动下进行复氧,水中溶解氧含量较高;循环回水位点中厌氧菌含量较丰富。循环冷却水中细菌绝大多数属于β变形菌门,少数属于γ变形菌门。 4.不同季节循环水系统的菌群多样性存在差异,除尿素系统外,夏季菌群多样性较冬季丰富。四个循环水系统均含有氨氧化菌、亚硝酸盐氧化菌、反硝化菌,尤其是尿素与合成氨系统中含有丰富的硝化与反硝化菌。在尿素、合成氨及热电系统中发现聚磷菌;而合成氨与甲醇系统中含有硫酸盐还原菌。四个系统中均含有可致病的嗜肺军团菌。 5.动态模拟杀菌实验表明,固体药剂具有良好的抗菌效果,且这种效果具有持久性。在不影响循环冷却水pH、电导率和腐蚀速率的前提下,投加药剂后循环冷却水中的细菌含量及多样性显著下降,且在长时间内能够保持较低的菌群含量。