能源与环境问题制约经济社会的可持续发展。采用城市污水换热系统是节能减排的有效途径,但严重的污垢问题尚未得到解决。微生物污垢是污垢的重要组成部分,铁细菌和硫酸盐还原菌是形成微生物污垢的主要致垢菌种。本文设计了微生物污垢生长特性实验系统,以城市污水二级出水中提取培养的铁细菌和硫酸盐还原菌作为研究对象,通过改变温度、流速和浓度等外界因素,探究不同工况下铁细菌污垢生长特性及加入硫酸盐还原菌后混合细菌污垢的生长特性。选取两种颗粒物进行流态化除垢实验,比较两种颗粒物除垢效果的不同。本文设计搭建了微生物污垢生长特性实验系统,模拟污水换热设备的一段管道,采用称重法反映污垢的生长状况,对微生物污垢的生长特性进行实验研究。首先对铁细菌污垢在不同外界条件下的生长特性进行实验研究。结果表明:随着温度的升高,铁细菌污垢生长速率加快,污垢总量增加,含水率升高;流速越大,铁细菌污垢生长速率越小,污垢总量越小,含水率越低;初始浓度较低的铁细菌,其污垢增长速率较快,含水率先降低后升高。电镜与能谱分析表明,铁细菌污垢结构松散,空隙较多,主要由含铁沉淀物和有机物组成。向铁细菌溶液中加入硫酸盐还原菌培养液组成混合细菌溶液,改变外界条件,分析混合细菌污垢的生长特性。结果表明,铁细菌与硫酸盐还原菌浓度比为1:1时,混合污垢的生长速率最快,污垢总量也最多,而硫酸盐还原菌所占比例越大,混合污垢的含水率越低;对浓度比为1:1的混合细菌溶液,改变温度条件,发现30℃时,混合污垢的总量最多,40℃时,混合污垢的生长速率先增大后减小,20℃时,污垢的含水率最低;对浓度比为1:1的混合细菌溶液,改变流速,发现随着流速的增大,混合污垢的生长速率降低,总量减少,含水率降低。通过电镜与能谱分析发现,对比铁细菌污垢,混合细菌污垢结构更加致密,空隙减少,污垢的组成元素种类增加。利用混合细菌所形成的污垢,加入两种不同的颗粒物进行流态化除垢实验。结果表明,阳离子交换树脂颗粒的流态化速度为0.45m/s,除垢率为62%;沙粒的流态化速度为0.85 m/s,除垢率为87%。