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循環(huán)水處理中殺生劑現(xiàn)狀與進(jìn)展
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冷卻水中微生物一般是指細(xì)菌和藻類。在新鮮水中,細(xì)菌和藻類都較少。但在循環(huán)水中,由于養(yǎng)分的濃縮富集,水溫的升高和光照,給細(xì)菌和藻類創(chuàng)造了迅速繁殖的條件,經(jīng)生產(chǎn)造成了大量的危害,因而對(duì)冷卻水殺生劑進(jìn)行研究具有重要的意義。
1 氧化性殺生劑
1.1 氯氣
在水處理過程中,氯氣由于其具有高效、廣譜、廉價(jià)、物源廣、使用較方便等優(yōu)點(diǎn),受到人們的青睞,是目前用量較大的殺菌劑。但經(jīng)氯氣處理水中易產(chǎn)生三氯甲烷致癌物質(zhì),同時(shí)其半衰期長(zhǎng),易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害,因此各國(guó)相繼出臺(tái)法規(guī),日益嚴(yán)格控制余氯的排放量。另外,氯氣在高pH(>8.5)的條件下殺菌活性差的缺點(diǎn)也表現(xiàn)出來,因此人們開發(fā)出氯的替代物,如ClO2、溴類殺生劑等。
1.2 二氧化氯
二氧化氯的殺生能力較氯強(qiáng),約為氯的2.5倍,特別適合合成氨廠替代氯進(jìn)行殺菌滅藻處理。國(guó)外于上世紀(jì)70年代中期開始將其應(yīng)用于循環(huán)冷卻水。但由于其性能不穩(wěn)定,不宜運(yùn)輸,限制了其廣泛應(yīng)用。針對(duì)這種情況人們采用現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生ClO2和開發(fā)穩(wěn)定性二氧化氯等措施克服了這一難題。
1.3 溴類殺菌劑
溴殺菌劑可以彌補(bǔ)氯殺菌劑主要缺點(diǎn),HOBr比HOCl殺菌速度快,且適用pH范圍廣,尤其適用于堿性范圍;溴胺和HOCl殺菌作用相當(dāng),因而可用于被NH3污染的系統(tǒng)中,且溴胺比氯胺類化合物容易降解,不易引起二次污染;Br2比Cl2不易揮發(fā),殺菌時(shí)用量可以減少;Br2比Cl2對(duì)銅及銅合金的腐蝕要小。但Br2比Cl2價(jià)格高。
2 非氧化性殺菌劑
2.1 異噻唑啉酮
其殺菌性能具有廣譜性,同時(shí)對(duì)粘泥具有剝離作用。在低濃度下有效,一般有效濃度在0.5mg/L,就能很好地控制細(xì)菌的生長(zhǎng)。相溶性好,能與緩蝕劑、阻垢分散劑及大多數(shù)陰離子、陽離子和非離子表面活性劑相容。對(duì)環(huán)境無害,該藥劑在水溶液中降解速度快。對(duì)pH值適用范圍廣,一般pH值在5.5～9.5均能適用。同時(shí)具有投藥間隔時(shí)間長(zhǎng),不起泡沫等優(yōu)點(diǎn)。上世紀(jì)80年代中后期我國(guó)也有多家單位研制出類似國(guó)外的同類產(chǎn)品,并投入生產(chǎn)。在冷卻水中的應(yīng)用日益廣闊。
2.2 戊二醛戊二醛
幾乎無毒,適用范圍寬,耐較高溫度,是殺硫酸鹽還原菌的特效藥,其本身可以生物降解。其缺點(diǎn)是與氨、胺類化合物發(fā)生反應(yīng)而失去活性,因此在漏氨嚴(yán)重的化肥廠不宜使用。
2.3 季銨鹽
它具有廣譜、高效性能,還對(duì)菌藻污泥具有剝離作用。早期的季銨鹽以十二烷基二甲基芐基氯化銨(1227)為代表,目前國(guó)內(nèi)廣泛使用的潔爾滅和新潔爾滅均屬于此類產(chǎn)品。隨著技術(shù)的進(jìn)步,該類季銨鹽的不足之處也逐步顯現(xiàn)出來。主要表現(xiàn)在藥劑持續(xù)時(shí)間短,細(xì)菌易對(duì)其產(chǎn)生抗藥性且使用時(shí)泡沫多、不易清除等缺點(diǎn)。為了克服上述缺點(diǎn),國(guó)外又開發(fā)出了有代表性的季銨鹽新品種,如雙烷基季銨鹽、雙季銨鹽、聚季銨鹽等。目前這類產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一定的生產(chǎn)和應(yīng)用。
2.4 季膦鹽
它的出現(xiàn)是目前殺生劑較新進(jìn)展之一。這類化合物與季銨鹽有著相似的結(jié)構(gòu),只是以磷陽離子代替氮陰離子。迄今雖然對(duì)它的各種性能參數(shù)認(rèn)識(shí)并不全面,但它用于工業(yè)水處理及油田水處理確實(shí)具有高效、快速、廣譜,對(duì)環(huán)境、魚類具有低毒,易生物降解和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
2.5 復(fù)配
是近年來的新趨向近年來人們?nèi)圆粩鄬ふ倚碌姆茄趸詺⒕鷦?廣譜高效,對(duì)菌、藻均有效,pH影響小,低毒環(huán)保、性能/價(jià)格比好且易于使用和運(yùn)輸。然而,開發(fā)新的非氧化性殺菌劑耗資巨大,需要時(shí)間長(zhǎng)。這樣,如何通過復(fù)配已有的非氧化性殺菌劑,使之產(chǎn)生增效、互補(bǔ)作用,藥劑投加量減少,費(fèi)用降低。因此,使用復(fù)合非氧化性殺菌劑成為近年來的又一個(gè)發(fā)展新趨勢(shì)。
3 結(jié)論
從目前殺菌劑市場(chǎng)的特點(diǎn)來看,繼續(xù)遠(yuǎn)離氯氣和氯化產(chǎn)物,向比較安全的替代產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。開發(fā)具有廣譜、高效、低毒、性能/價(jià)格高、對(duì)環(huán)境友好的冷卻水用殺菌劑是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。正在解決環(huán)境安全與殺菌劑效果之間的矛盾是殺菌劑領(lǐng)域所面臨的挑戰(zhàn)。 |
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