填充污垢基本原理

填料结垢是填料传热表面沉积的物质。它涉及以下一个或多个过程：1)由于生物膜发育而产生的生物污染，2)由于沉淀而产生的悬浮固体沉积，3)由于沉淀而产生的溶解矿物结垢。

我们将重点关注由悬浮固体沉积和生物沉积物结合引起的污染（结垢将在后面的文章中讨论）。由于现代薄膜填料具有如此大的单位体积传热表面积，这种类型的污垢会导致诸如热性能显着降低和包装重量增加等问题。前者会造成系统效率的损失，后者会导致充填支护系统的灾难性破坏。

 

 

生物膜连接已经进行了许多研究来确定污垢的机制，并得出结论，在填料的传热表面形成生物膜是造成这一问题的原因。生物膜是一个复杂的细菌生态系统，它产生一种细胞外聚合物质——将整个系统结合在一起的粘合剂。这种粘结剂也会导致淤泥和其他悬浮固体的堆积，从而形成污染团块。调查已经确定，这种淤泥堆积在生物泥基质上的组合是悬浮固体相关污染的基础。

生物膜研究人员还认识到，低水膜速度允许生物膜生长和污垢积累，而高水膜速度抑制生物膜的形成并减少污染。Brentwood采用了高水膜速度的概念来开发其低污染填料。通过使用垂直流动几何形状，开发的水速度是标准交叉槽填充的四倍。水膜速度的增加会增加水和填充物表面之间的剪切应力，从而显著减少生物膜的生长，从而减少淤泥的堆积。

为了研究结垢的原因，科学家们进行了长期的、原位的封包结垢研究，并进行了受控的实验室评估。结果表明，全深度填料对悬浮固体污染的抑制作用并不亚于单独的填料层。然而，更深的充填层有一个缺点，那就是只能通过从塔上取出来进行检查（300毫米和600毫米的充填层可以进行现场监测）。

在美国东南部的一个大型中央电站进行的一项现场研究正在测试所有商业上可用的低污染填充物。Brentwood的低污染填充物，安装在不同的层，都达到了净污染物重量增加的污染标准，被认为可以安装在他们所有的塔项目中。