一種綠色的非藥劑的冷卻水處理系統(tǒng)

1、一種綠色的非藥劑的冷卻水處理系統(tǒng)保持科羅拉多紀念醫(yī)院熱交換器潔凈Colorado Springs, Colorado, April 7, 2005By: Jim Jackson & Terry Hazlewood2005年紀念醫(yī)院冷凝器年度檢查2005年4月 4, 5和 6三天，紀念醫(yī)院空調(diào)機組的冷凝器打開進行年度檢查和維護。這次檢查結(jié)果是冷卻塔的水不用化學藥劑情況下近15個月后的結(jié)果（備有證明文件）。這15個月期間只用了一種處理技術(shù)，就是EST (電化學水垢處理)。讓人特別感興趣的是，干凈的冷凝器列管是在不加任何化學藥劑，濃縮倍率在20到60+ 之間的條件下運行15個月的結(jié)果。像接下

2、來所述，冷卻塔濃縮倍率在100天以上沒有低于40，甚至有30天高達65。在此期間，朗格繆爾系數(shù)(LSI)達到+2.4，停留時間(75%衰減)超過43天。本報告敘述了年度設(shè)備檢查的發(fā)現(xiàn)和關(guān)于這種新技術(shù)EST水處理系統(tǒng)的效應(yīng)的討論。陳述的數(shù)據(jù)顯示了節(jié)水、系統(tǒng)化學、濃縮倍率以及腐蝕、結(jié)垢和微生物控制。祝好運！檢查小結(jié)在2005年4月的第一周，7位經(jīng)驗豐富的工程師檢查了紀念醫(yī)院空調(diào)機組的凝結(jié)器。在過去的時間里他們檢查過很多熱交換器，其中3位工程師還檢查過這種用化學藥劑和不用化學藥劑的特別凝結(jié)器。其中一位還是使用化學藥劑期間負責該客戶的廠方銷售代表。他們3位一致同意在近年來打開檢查的凝結(jié)器中，這個用新的

3、不用化學藥劑處理的凝結(jié)器，比以往用化學藥劑處理的凝結(jié)器狀態(tài)差不多，甚至更好。到場的每個人都同意這個凝結(jié)器列管的表面沒有水垢，腐蝕和微生物得到了和化學藥劑一樣好的控制。與此同時，EST技術(shù)帶給紀念醫(yī)院的收益在與良好化學維護實現(xiàn)的防腐、阻垢和微生物控制相當或者超出原有的結(jié)果的同時，紀念醫(yī)院運用EST技術(shù)之后獲得了下述收益：1. 冷卻塔排放水每年減少740,000加侖（2,800m3/年）。2. 在此15個月期間，絕對沒有購買任何水處理化學藥劑， 操作工沒有處置和暴露于化學品中，不用添加藥劑、控制添加量、濃水排放或者回收藥劑以免影響環(huán)境。3. 無需退還裝載化學的儲罐了。4. 無需保留冷卻水使用的化學

4、品的“材料安全數(shù)據(jù)表”（MSDS）了。5. 測試化學殘留量的次數(shù)大大減少了。 紀念醫(yī)院冷卻水處理歷史回顧紀念醫(yī)院有三臺1250TR的空調(diào)機組，安裝8年了。2003年12月20日之前，紀念醫(yī)院的HVAC冷卻塔使用傳統(tǒng)的化學藥劑處理。這個堿性的技術(shù)工藝使用標準的阻垢劑和緩蝕劑。2001年之前，交互使用兩種非氧化性殺生劑來控制微生物污染。然而，按照CTI（美國冷卻塔研究所）關(guān)于控制軍團菌的建議，2001年開始加溴或者氯。腐蝕和微生物控制結(jié)果多年來一直很好，但是持續(xù)的剩余鹵素的存在，導(dǎo)致管板上形成許多結(jié)節(jié)。因此，他們有興趣尋找一個替代處理技術(shù)。EST推薦為化學處理的替代技術(shù)。EST技術(shù)的優(yōu)勢在于減少水

5、消耗、相近的防腐和阻垢能力、可比的處理成本以及相當或超出的微生物控制。再加上化學處理可以大大減少，甚至可能完全取消化學藥劑。結(jié)果，醫(yī)院在冷卻塔系統(tǒng)里選擇安裝了EST，并于2003年12月20日開始投入運行。至今，沒有用任何化學藥劑。凝結(jié)器檢查結(jié)果 這兩張#3凝結(jié)器的管板和管子的照片攝于4/4/05。這個用了8年的熱交換器的凝結(jié)器銅管非常清潔，沒有軟的或者硬的垢。同時用光學顯微鏡檢查了管子的內(nèi)表面，發(fā)現(xiàn)熱交換器幾英尺深處也是很清潔。銅管上沒有腐蝕的跡象。一些管板和管子末端發(fā)現(xiàn)了節(jié)結(jié)（腐蝕斑），但是和用化學藥劑的結(jié)果比較，滲透深度是最小的。 雖然在第一次通過的管子內(nèi)壁存在極少數(shù)的可見的粘滑的污染物

6、，但是第二次通過的管板和端板上沒有任何生物膜污染。而且，沖洗管子排出的水是非常干凈的，而且其中沒有任何可能存在于管子內(nèi)壁的明顯的碎片、水垢或者粘土。EST工作基礎(chǔ)和旁流過濾器相似，EST要求水流過反應(yīng)室，以便拿掉適當?shù)牡V物質(zhì)和殺死細菌。在紀念醫(yī)院大約100 gpm的水從循環(huán)水中引出來，通過EST之后，然后回到冷卻塔中。通過精確的分析測試，通過EST的結(jié)垢礦物質(zhì)含量得到了可以看見的降低。在EST中發(fā)生的這種實際的化學反應(yīng)，區(qū)別于任何一種其他的機械式和電磁式的處理方式。EST中的循環(huán)通過電解，水中的礦物質(zhì)沉淀出來并去除，這就是EST的工作原理。反應(yīng)室中維持的工作電流大約為直流7安培。結(jié)果是，在陰極

7、（反應(yīng)室內(nèi)壁）附近形成高濃度的氫氧根，這種升高的pH環(huán)境（pH大約為13），讓易結(jié)垢的礦物質(zhì)預(yù)先結(jié)垢，并從水中析出。EST內(nèi)的結(jié)垢實際上，陰極附近局部的高氫氧根濃度形成的化學環(huán)境，和用石灰處理形成的冷石灰軟化環(huán)境類似。當然，冷石灰軟化處理主要用來給水去除鈣、鎂和硅。與此同時，電流也將一小部分的氯離子轉(zhuǎn)化成游離氯和微量臭氧。這兩個產(chǎn)物提供了殺生效應(yīng)，結(jié)合安培電流及局部高的和低的（陽極）pH區(qū)域，維持了EST之外的一個事實的消毒環(huán)境。EST本身是一個碳鋼制造的圓柱狀的容器，直徑大約為24英寸，深為36英寸。固定在碳鋼蓋子上由兩個陽極和一個氣動刮刀。陽極柱直徑大約為1英寸，直伸到容器底部。電極用擁有

8、專利的鈦鎳氧化物制成，以便耐受局部低pH環(huán)境。圓形的塑料刮刀每次清洗時用來擦掉內(nèi)壁預(yù)沉淀出來的礦物質(zhì)。陽極和EST的刮刀清洗周期和清洗時間取決于每天要去除的礦物質(zhì)以及從冷卻塔中去掉的水量，以維持冷卻塔中水系統(tǒng)的化學和微生物平衡。礦物質(zhì)平衡通過分析監(jiān)測冷卻水的化學性質(zhì)來決定，從而在PLC上可以設(shè)置每天需要清洗的次數(shù)。每天補加的新水的電導(dǎo)率記錄下來，用來幫助估計系統(tǒng)中礦物質(zhì)的波動范圍。每次清洗開始時，四個氣動球閥控制著流入EST內(nèi)的水的方向和輔助的離心分離機。清洗的第一步，進出口閥門關(guān)閉，EST底部的排污閥門打開。刮刀在活塞的推動下在反映室內(nèi)自上而下運動，刮掉內(nèi)壁軟的預(yù)先沉淀出來的水垢，并和沖洗水

9、一起從底部排出。排污的時候，進水閥門打開，以便沖洗排放區(qū)域。15秒鐘后，排污閥門關(guān)閉，刮刀回到反應(yīng)室的頂部，出水閥門打開，EST重新工作。最后一步很短（約15秒），離心分離機底部沖洗。紀念醫(yī)院使用EST的管理目標醫(yī)院管理的最基本的目標當然是自身空調(diào)系統(tǒng)的可靠性，在最小腐蝕的情況下維持熱交換器表面清潔，并且設(shè)備運行效率高，使用壽命長。操作工人的安全性也是一個重要的因素，EST讓工人們避免了處理或 暴露在危險化學物質(zhì)的風險。在控制軍團菌方面，EST的細菌控制能力被證明非常有效。環(huán)境督察是另外一個重要的區(qū)域管理目標。降低水消耗已經(jīng)成為工業(yè)和商業(yè)用戶的一個關(guān)鍵目標。因為EST除掉了一大部分水中的結(jié)垢礦

10、物質(zhì)，真正浪費的濃排放水量大大減少。與此同時，醫(yī)院管理部門也實現(xiàn)了盡可能節(jié)約每一加侖自來水的目標。節(jié)約用水和清潔控制之間的平衡是正在尋求的目標，特別是在補給水水質(zhì)經(jīng)常變動的情況下。EST水處理節(jié)省的濃縮排放量: 紀念醫(yī)院冷卻塔平均日排污量（加侖/日）圖表中給出的是兩年內(nèi)每個月的日平均濃縮排放量。前10個數(shù)據(jù)是2003年的，代表當時用的是化學水處理藥劑。中間缺失的三個數(shù)據(jù)是2004年早期安裝EST之后，新的流量計還沒有裝上。隨后2004年和2005年的數(shù)據(jù)是EST運行后的濃縮排放量。2003年較大的下降趨勢是由于自來水礦物質(zhì)含量（電導(dǎo)率）變化的結(jié)果，這一點將在后面討論。EST從2003年12月2

11、0日投入運行，從04年1月到8月是研究EST的化學性能，所以濃縮排放量和使用化學藥劑時一樣。從04年9月中旬開始，EST沖洗（濃縮排放通過沖洗的次數(shù)來控制）次數(shù)從每天12次降到每天4次。與此同時，從9月開始日平均濃縮排放量明顯下降。 2003年的10個數(shù)據(jù)平均結(jié)果，使用化學藥劑處理的日平均濃縮排放量為2580加侖。而經(jīng)過優(yōu)化后的EST系統(tǒng)，從04年9月到05年3月的日平均濃縮排放量為528加侖。因此日平均濃縮排放量減少了2052加侖。這就等于說一年節(jié)省的濃縮排放水量為749,000加侖（2,835m3/年）。 自來水電導(dǎo)率對化學藥劑水處理濃縮排放量的影響，而EST不受影響本圖可以看出日平均濃縮

12、排放量（藍色）隨自來水月平均電導(dǎo)率（紫色）變化的趨勢。2003年冷卻塔采用的是化學藥劑處理。注意到濃縮排放量是如何隨電導(dǎo)率變化而變化的，雖然2003年7月和8月兩個月例外，這期間熱交換器熱負荷非常高。注意到后面的7個藍色的點和電導(dǎo)率是相對一致的，這些點代表了優(yōu)化后的EST濃縮排放量。電導(dǎo)率是測量水的導(dǎo)電能力的最簡單的方法，電流通過溶解于水中的礦物質(zhì)離子傳導(dǎo)，礦物質(zhì)含量愈高，水的導(dǎo)電性能愈高。安裝EST之前，采用的化學藥劑處理， 冷卻塔的濃縮排放量用電導(dǎo)率儀自動控制。設(shè)定的排放電導(dǎo)率為1200-1500 uS。因此，當自來水的電導(dǎo)率增加時，濃縮排放量也會增加。通過水表的讀數(shù)計算的濃縮倍率從5（2

13、003年3月，電導(dǎo)率為226uS）到16（2003年9月份的平均電導(dǎo)率只有103uS）。和化學藥劑處理不同，EST的濃縮排放量由時間控制，所以濃縮排放量完全獨立于自來水的電導(dǎo)率。因為每次沖洗用的水量基本上一樣（紀念醫(yī)院的沖洗量約為100加侖），所以改變沖洗次數(shù)就改變了濃縮排放量。減少濃縮排放量對濃縮倍率的影響計算出來的濃縮倍數(shù)（濃縮倍數(shù)=蒸發(fā)量/排污量+1）濃縮倍率顯示了自來水中的礦物質(zhì)經(jīng)過冷卻塔蒸發(fā)（蒸發(fā)掉的只有水）之后被濃縮的程度。像前面提到的，2003年采用化學藥劑處理期間的計算濃縮倍率相對比較低，只有516之間。當EST控制的濃縮排放量在2004年9月中旬減少之后，計算濃縮倍率急劇增加

14、。實際上，2004年9月和10月的計算EST濃縮倍率比2003年同期高出了3倍。而且，在04年9月16日到19日期間基于硫酸根分析得出冷卻塔的濃縮倍率為54。這個54倍的濃縮倍率與水表讀出的同期月平均結(jié)果非常接近。因為冷卻塔補加水和濃縮排放水的流量都有水表測量，而且醫(yī)院也提供了歷史數(shù)據(jù)，所以這里的濃縮倍率通過這個公式計算：濃縮倍率 = (蒸發(fā)量 / 濃縮排放量) +1。這個簡化的公式?jīng)]有把風吹飄灑損失的量計算在內(nèi)，但是目前新型高效率的冷卻塔飄灑帶走的水量很少。在過去，一個高負荷的冷卻塔的濃縮倍率無法達到20倍的濃縮倍率，主要就因為飄灑。然而，現(xiàn)在，紀念醫(yī)院三座馬力（Marley）NC系列的冷卻

15、塔的飄灑只有循環(huán)量的0.02%。事實上，結(jié)合較好地運行冷卻塔，使其在低于額定的循環(huán)速度下運行，還能夠進一步減少飄灑的量。另外，塔頂?shù)娘L扇不到高溫時候不開啟，通過人工到塔頂檢查保證極少的飄灑脫離系統(tǒng)。增加的濃縮倍率對水/固形物在系統(tǒng)中停留時間的影響減少濃縮排放量就意味著進入系統(tǒng)中的礦物質(zhì)、顆粒物或者細菌將會在系統(tǒng)中停留更長的時間。上圖顯示，采用化學藥劑處理期間的03年10月，濃縮倍率為13，停留時間為8.6天。反過來，在采用EST后的04年的10月，濃縮倍率為50，停留時間為41天。增加停留時間帶來的威脅是高濃度的礦物質(zhì)、顆粒物和細菌沉積到熱交換喚器或者系統(tǒng)中其他我們不希望的地方的可能性就增加了

16、。相應(yīng)的，隨著濃縮排放量減少，停留時間增加，保持系統(tǒng)清潔的工作就要加強。如果可能的話，那些流速較低的區(qū)域，象冷卻塔塔池，就需要更加頻繁的清潔。對于停留時間，根據(jù)濃縮倍率衰減75%的時間來計算，計算公式為：1.386 X (系統(tǒng)體積/濃排體積gpd)。本系統(tǒng)體積為1200加侖?；瘜W分析濃縮倍率vs.流量計計算濃縮倍率不同方法得到的濃縮倍率比較 日期8/29/049/79/1610/810/1911/911/2312/91/6/051/251/282/92/253/17流量讀數(shù)計算濃縮倍率1232706460563864253731172125硫酸根濃縮倍率 113069635

17、01919192728222720流量讀數(shù)濃縮倍率的月平均值 1442524245362421從表中可以看出，有幾個月的兩種方法得到的濃縮倍率出現(xiàn)了相當大的偏差。然而，在2004年10月和11月的前半段，所有的濃縮倍率都很高。即使在這極高的濃縮倍率情況下，冷凍機通路溫度仍然保持在2華氏度。應(yīng)該提醒的是，EST的反沖洗次數(shù)直到04年7月9日才減少，因此濃縮倍率直到04年9月16日才開始增加。有幾個因素會影響這兩個計算結(jié)果。影響化學分析濃縮倍率的結(jié)果的幾個關(guān)鍵因素，自來水硫酸根的波動、在冷卻塔中停留時間過長、冷卻塔中硫酸鹽吸收和釋放到水垢中、以及進行硫酸根分析時較高的稀釋倍數(shù)。流量計流量計算濃縮倍

18、率的波動主要在于寒冷天氣里結(jié)冰和暖和天氣里融化引起的臨時損失。另外，像前面提到的，實際飄灑損失是個未知因素，但是這個有希望降低到相當?shù)偷乃?。用硫酸根計算濃縮倍率的原因在前面提到，EST運用電解的原理將水中可能結(jié)垢的礦物質(zhì)去除。不同百分比的鈣、鎂和硅在陰極預(yù)先結(jié)垢后去除。相對較小比例的氯離子轉(zhuǎn)換成氯氣，當冷卻塔灑水時遺失。因此，系統(tǒng)中的離子被去除或者揮發(fā)遺失，根據(jù)他們計算的濃縮倍率就人為地降低了，因此不適合用來計算真實的濃縮倍率?？紤]到EST陰極和陽極的化學環(huán)境，硫酸根與其他反應(yīng)物比較，在正常濃度下具有相對比較高的惰性。因此，在所有容易檢測的化學物質(zhì)中，硫酸根在冷卻水中保持最好的溶解性。所以，

19、迄今為止，只有硫酸根被選作測定濃縮倍率的主要的化學標識物。接下來還有更多的證據(jù)會支持硫酸根溶解性。EST對多種離子去除效果的影響從化學的角度，對于任何選定的離子或者離子基，濃縮倍率都有下面的共識決定：冷卻塔冷卻水濃度/補加水濃度。因此，如果冷卻水中的硫酸根濃度為600ppm，補加水中為20ppm，濃縮倍率就是30。就正常情況來說，用化學藥劑處理的目標是讓所有的物質(zhì)都處于溶解狀態(tài)，因此大多數(shù)的垢生成的離子的濃縮倍率應(yīng)該相同。 水質(zhì)分析顯示了對結(jié)垢離子的去除例子電導(dǎo)率pHP-堿度M-堿度 (CO3)鈣離子鎂離子SilicaSO4Cl-自來水1977.8048382282614冷卻水24228.63

20、632027329973622300倍率13  7714102423上面分析的每一個數(shù)據(jù)都是05年1月6日到05年3月17日期間六組樣品的平均結(jié)果。測試結(jié)果又分成3組，每組用不同的色系標示。紅色代表去除效率最高，橙色代表去除效率處于第二位，藍色和綠色代表去除效率最低。碳酸鈣(CaCO3)在EST陰極形成預(yù)沉淀效果最明顯，重碳酸鹽和碳酸鹽堿度測試結(jié)果為總堿度，用甲基橙堿度標示；因為在陰極附近的高pH環(huán)境下這兩種物質(zhì)的溶解性最差，鈣和堿度濃度受影響的程度最大。像表中較低的倍率，是因為EST預(yù)沉淀和去除了很大一部分自來水中的鈣和堿度。第二，象在冷石灰軟化工藝中一樣，鎂和硅在陰極附

21、近的堿性條件下也被預(yù)沉淀出來。盡管他們的去除效率只有鈣的一半，但是降低的比例還是相當穩(wěn)定的。電導(dǎo)率濃縮倍率降低原因在于總的離子濃度的降低。這也和冷石灰軟化工藝中的化學反應(yīng)情況類似。電解去除離子的另外一種方式是將氯離子轉(zhuǎn)變成氯氣，然后當冷卻水流經(jīng)冷卻塔時飄散掉。這種去除離子的形式比硬度預(yù)沉淀去除的效果要低很多，但是，這種降低依然是顯而易見的。然而，毋容置疑的，循環(huán)水中余氯的含量實際上一直為0.050.1ppm。如上表所示，粒子測試的結(jié)果，硫酸根濃縮倍率最高。這里沒有考慮水的溫度和其它因素。因此，因為硫酸根測試容易，所以用來實際檢測估計濃縮倍率。EST對腐蝕的控制雖然緩蝕劑可以和 EST聯(lián)合使用，

22、我們也進行了多項努力，來評估不加藥劑的結(jié)果。直至今日，還沒有發(fā)現(xiàn)明顯的腐蝕現(xiàn)象。然而，如果減緩腐蝕是紀念醫(yī)院的一個目標，緩蝕劑也可以使用。和標準的堿性化學處理程序一樣，EST制造的含碳酸鈣的堿性冷卻循環(huán)水的腐蝕性很低。在2005年1月6日到3月17日期間的LSI計算結(jié)果平均為+2.0，參見表格“水質(zhì)分析顯示了對結(jié)垢離子的去除”。在2004年10月，LSI達到了一個最高點，+2.4，然而在2005年2月中旬又到達一個低谷，+1.6。下表列出了腐蝕率，結(jié)合相應(yīng)的平均LSI值，可以看出低碳鋼在低LSI值情況下表現(xiàn)出比較高的腐蝕傾向。LSI和腐蝕樣片分析In/OutDays Exposed平均LSI低

23、碳鋼銅鍍鋅管11/9/04 to 12/9/0430+2.251.8 mpy0.25 mpy12/9/04 to 1/6/0528+1.852.3 mpy0.23 mpy1/6/05 to 3/17/0570+1.852.6 mpy0.58 mpyAverage mpy rates2.2 mpy0.24 mpy0.58 mpy和工業(yè)標準的腐蝕速率比較（低碳鋼<5mpy；銅<0.5mpy），上表結(jié)果的腐蝕速率都低于這個標準。實際上，熱交換器的銅質(zhì)列管末端和列管內(nèi)部看起來維持得很好。列管的顏色看上去象一枚古便士暗淡的色澤，沒有任何管道蝕刻、邊緣腐蝕或者蝕損斑。銅管表面事實上看上去比刮片

24、顯示的結(jié)果要好。關(guān)于碳鋼腐蝕和熱交換管板和盲端發(fā)現(xiàn)的實際情況，在非常淺的蝕損斑下面發(fā)現(xiàn)了一些節(jié)結(jié)。節(jié)結(jié)的數(shù)量和熱交換器在冷卻循環(huán)水中工作的時間沒有直接的比例關(guān)系。在冬季的幾個月，熱交換器每兩天或一周才運行很短的一段時間。檢查之前大約1.5個月，操作工開始每周讓水流經(jīng)熱交換器5天，每次只有510分鐘。檢查前一周開始，由于外面的溫度比較高，一臺冷凝器循環(huán)的時間更長一些。在腐蝕節(jié)結(jié)方面，這一臺冷凝器看起來比其它的狀態(tài)要好一些，而且也是最好的一臺。循環(huán)量第二多的冷凝器看起來比循環(huán)量最少的冷凝器也好一些。因此，在閑置時期流過熱交換器的流量將會增加。EST對微生物的控制電解對水垢的影響已經(jīng)做了清楚的描述。

25、與此同時，陰極和陽極的化學反應(yīng)，配合特別的流量設(shè)計，反復(fù)地將細菌暴露于破壞性的環(huán)境中，每次流經(jīng)反應(yīng)室就會暴露在極高和極低的pH、電擊、和其它幾種氧化消毒環(huán)境之中。· 暴露EST環(huán)境10次/天EST以旁流的方式安裝，也就是說，大約110gpm的冷卻水取出來經(jīng)過EST處理后再回到系統(tǒng)中去。旁流量設(shè)計時基于系統(tǒng)中所有的冷卻水每天經(jīng)過EST系統(tǒng)至少10次。因此，同樣地，每個來自空氣中或者水中懸浮物里的細菌，都會在24小時之內(nèi)經(jīng)過苛刻的EST環(huán)境大約10次。· pH微生物對多種突然的環(huán)境變化很敏感。其中一個尤其敏感的參數(shù)是pH值（水的酸度或者堿度變化）。實際上，水的pH值哪怕簡單地改

26、變很少幾個單位，就能夠事實上消除某些微生物的生長。如前文討論的，陽極附近會形成高濃度的氫氧根，從而在反應(yīng)室內(nèi)壁附近造成極高的堿性環(huán)境，pH值達到13。相反，在陽極附近，一直維持著低pH的酸性環(huán)境。因此，寄生在冷卻水懸浮物上面的細菌適應(yīng)了輕微弱堿性環(huán)境，pH值在8.5到9.0之間。這個pH值是使用EST處理冷卻循環(huán)水時控制的范圍。于是，因為冷卻水切向進入和離開反應(yīng)室，不斷地循環(huán)就會反復(fù)將細菌置于低pH值區(qū)和高pH值區(qū)。結(jié)果就是細菌每次通過反應(yīng)室時都經(jīng)歷了多次變化的pH值環(huán)境。· 暴露在電流中EST在反應(yīng)室中維持大約7.5安培30伏特的直流電流。因此，細菌每次經(jīng)過反應(yīng)室時都會暴露在7.5

27、安培的電流中。· 產(chǎn)生氯氣、臭氧和氧自由基由于陰極發(fā)生的化學反應(yīng)，少量的氯離子轉(zhuǎn)化成游離氯，因此循環(huán)水中余氯維持一個較小的數(shù)量，約0.1ppm。這個余氯，就像向水中添加漂白粉一樣，通過氧化作用殺死細菌。同時，在陰極還產(chǎn)生了臭氧和氧自由基，這兩個氧化性物質(zhì)，和氯類似，具有殺生劑的作用。紀念醫(yī)院的微生物監(jiān)控程序在2004年11月9日，紀念醫(yī)院對經(jīng)過EST處理后的冷卻水中的微生物進行了檢測。實際上，他們通過檢測五種不同的微生物來監(jiān)測不同類型的細菌群落。結(jié)果表明EST處理后的冷卻水中細菌群落密度驚人地低。三種不同的瓊脂培養(yǎng)基被用來測試總的好氧菌、酵母和霉菌，以及厭氧硫酸鹽還原菌（SRB）。冷

28、卻水浸泡后的瓊脂培養(yǎng)基立即放到培養(yǎng)箱中培養(yǎng)27天。在不同的時間點，培養(yǎng)基計數(shù)，并對結(jié)果作說明。另外，用自由ATP和總ATP檢測來表示細菌瞬間讀數(shù)。而且，最后，針對軍團菌檢測，他們請了一個在Pittsburg PA的獨立實驗室。循環(huán)冷卻水細菌檢測結(jié)果總結(jié)日期自由ATP總 ATP事實ATP ul總菌群/ml真菌/酵母菌群/ml硫酸鹽還原菌 (SRB)3/17/052240180002/22/05528230002/9/05428240001/25/05433290001/6/054565200012/9/045241900011/23/045231800011/9/0419957610000ATP

29、測試就是測定一種在所有活體細胞中發(fā)現(xiàn)的化學物質(zhì)三磷酸腺苷。為了確定水中細菌貢獻的ATP的量，實際上要進行兩項測定。實際的細菌ATP的量是通過總的ATP減去自由ATP的結(jié)果。 一般來說，在冷卻循環(huán)水系統(tǒng)中，ATP含量低于300就能保證整體的潔凈的結(jié)果。循環(huán)冷卻水中得到的ATP含量和瓊脂平板計數(shù)得到的結(jié)果一樣，代表事實上的消毒情況。不管事耗氧菌，還是酵母、真菌和SRB結(jié)果都一樣。 固著細菌（附著生物膜）測試結(jié)果小結(jié):日期樣片放置時間 （天）自由ATP總ATP事實ATP總菌群/ml真菌/酵母菌群/ml硫酸鹽還原菌3/17/053620017001500100/ml002/9/053415011009

30、5010/ml001/6/052812016001480100/ml0012/9/04175412001146100/ml0011/23/0414160210019401,000/ml00 因為在循環(huán)水系統(tǒng)中獲得相對的消毒狀態(tài)是可能的，但是系統(tǒng)表面上還會滋生生物膜，所以紀念醫(yī)院要進行生物掛片測定。生物掛片測定得出的數(shù)據(jù)必須和實際觀察到的結(jié)果作比較。也就是說，如果掛片上ATP和/或菌群數(shù)維持在某一個范圍內(nèi)，與此同時，系統(tǒng)表面是清潔的，于是就可以建立一個可以接受的粘附細菌測定控制范圍。如果，不管什么原因，粘附細菌和菌群數(shù)有上升的趨勢，系統(tǒng)就存在細菌污染的危險。一個循環(huán)水系統(tǒng)中的ATP含量和菌群數(shù)沒

31、有必要一定和另外一個系統(tǒng)相關(guān)。因為很多環(huán)境因素會影響細菌的生長，每一個循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)該分別評估。 生物掛片測定程序為了搞清楚細菌可能生長的場所，一種特別的鎳/鉻網(wǎng)狀樣片放在循環(huán)水系統(tǒng)中腐蝕點的一個支架上。這個折疊的網(wǎng)狀樣片提供了最大的表面積供附著和捕獲微生物。樣片在系統(tǒng)中放置28周。放置結(jié)束后，沒有任何接觸，樣片小心地從支架上取下，放到盛有99ml的無菌水中。瓶子晃動60秒，以便網(wǎng)上的細菌脫落下來，分散到水中。2分鐘靜置后，這些水拿來檢測幾種細菌。生物掛片試驗數(shù)據(jù)分析由于樣片的表面積大，所以樣片提供了很好的相關(guān)信息。因為每一個系統(tǒng)的化學和生物性質(zhì)不同，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)編輯后和實際觀察到的結(jié)果對比。冷卻塔

32、系統(tǒng)中，那些處理過的水流過的地方，水流連續(xù)而且流速較高的地方，都沒有發(fā)現(xiàn)生物粘泥。在以前采用化學藥劑處理的系統(tǒng)里，固著細菌數(shù)量在殺生劑失效時會急速爆發(fā)。同時，監(jiān)測點的位置生物粘泥快速增長也說明了殺生劑失效了。 同時，如果固著細菌數(shù)量劇增，可以合理地解釋為交換器內(nèi)生成了粘泥或者其它不易監(jiān)測到的區(qū)域滋生了粘泥。細菌檢測和系統(tǒng)觀測之間的關(guān)系在紀念醫(yī)院冷卻循環(huán)水和固著細菌檢測結(jié)果都表明了優(yōu)異的殺生效果。定期的拜訪觀測，發(fā)現(xiàn)冷卻塔池、腐蝕樣片等也得到了很好的控制。在處理水充分流動的區(qū)域，金屬表面也是非常干凈，沒有粘泥。軍團菌檢測結(jié)果在05年3月8日去水樣（經(jīng)過一夜）送到Pittsburg,PA的獨立實驗室進行軍團菌檢測。檢測報告結(jié)果是所送樣品軍