填料污垢基本原理

填料污垢是指物质在填料传热表面的沉积。它涉及以下一个或多个过程：1) 生物膜形成引起的生物污垢；2) 沉积引起的悬浮固体沉积；3) 沉淀引起的溶解矿物质结垢。

我们将重点关注悬浮固体沉积与生物沉积共同造成的污垢（结垢问题将在后续文章中讨论）。由于现代薄膜填料单位体积的传热表面积巨大，此类污垢可能导致诸如热性能显著下降和填料重量增加等问题。前者会导致系统效率下降，后者则可能导致填料支撑系统灾难性故障。

生物膜连接
已开展多项研究，旨在探究污垢的形成机制，并得出结论：填料传热表面生物膜的形成是造成这一问题的根源。生物膜是由细菌组成的复杂生态系统，它会产生一种胞外聚合物——一种将系统维系在一起的粘合剂。这种粘合剂也会导致淤泥和其他悬浮固体的积聚，最终形成污垢。调查显示，淤泥在生物粘液基质上的积聚是悬浮固体相关污垢形成的根源。

生物膜研究人员还认识到，较低的水膜速度有利于生物膜生长和污垢积聚，而较高的水膜速度则抑制生物膜形成并减少污垢。Brentwood在其开发中采用了高水膜速度的概念 低污染填料。通过采用垂直流动几何结构，产生的水流速度可达标准横槽填料的四倍。水膜速度的增加会在水和填料表面之间产生更大的剪切应力，从而显著减少生物膜的生长，从而减少淤泥的堆积。

全深度包与安装在不同层的包
在研究污垢成因的过程中，科学家们进行了长期的现场填料污垢研究以及受控的实验室评估。结果表明，全深填料对悬浮固体污垢的抑制作用并不比单独的填料层小。然而，较深的填料存在一个缺点，即只能将其从塔中取出进行检查（300 毫米和 600 毫米填料可以进行现场监测）。

在美国东南部一家大型中央电站进行的一项现场研究正在测试所有市售的低结垢填料。Brentwood 的低结垢填料采用分层安装，均已达到净污垢重量增加的结垢标准，并被认为已获准安装在其所有塔式项目中。