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石油化工行业的发展耗用了大量的水资源,而其中用水量最大的是循环冷却水。将达标排放的炼油废水经深度处理后回用于循环冷却水系统,对节约新鲜水源,缓解水资源缺乏和水环境污染的现状,具有重要意义。石化废水回用于循环水补充水与新鲜水相比,水中有机物和促进腐蚀的离子种类及浓度均较高,使循环冷却水系统的微生物控制、生物粘泥控制难度大大增加。本文针对循环冷却水补充水的水质特点,设计了循环冷却水静态实验。采用定时排水浓缩法,快速模拟培养生物粘泥。通过记录生物粘泥生长情况,初步探讨了生物粘泥的形成机理。通过对混合细菌分离纯化及一系列生理生化特性研究,从炼油厂循环冷却水系统生物粘泥中分离出4种细菌,并分别鉴定出其属别:假单胞菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、产碱菌属。采用一系列单因素实验方法,分别考察了营养物质(BOD5、NH4+-N、TP)、颗粒物(CaCO3)、矿物质(Ca2+、Mg2+、Na+、Fe3+)等因素对生物粘泥性能及成分的影响。结果表明:(1)水中营养物质的量对生物粘泥的性能及成分有较大影响。随着BOD5、NH4+-N、TP浓度的增加,生物粘泥的干重、挥发性生物量、耗氧速率均呈现出先缓慢增加,后明显增加,增大到一定浓度后趋于平缓的趋势。控制水中的生物粘泥要使营养物质达到如下指标:BOD5≤5mg·L-1、NH4+-N≤6mg·L-1、TP≤1mg·L-1,此时EPS含量也维持在较低水平。(2)在CaCO3浓度小于40mg/L时,颗粒物的存在对生物粘泥的影响较小,当CaCO3浓度大于40mg/L时,随CaCO3浓度的增加,生物粘泥的干重、挥发性生物量、耗氧速率及EPS含量显著增加。因此应控制颗粒物浓度小于40mg·L-1。(3)各种矿物质对生物粘泥性能产生不同影响。要较好地控制生物粘泥生成,需控制水中Ca2+≤210mg·L-1,Mg2+在85~185mg·L-1,Na+≤120mg·L-1,Fe3+≤1 mg·L-1。最后利用模糊数学手段,建立了循环水水质与生物粘泥形成难易程度之间的数学模型,用于评价和预测不同水质条件下生物粘泥形成情况。