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循環水處理中殺生劑現狀與進展
 
冷卻水中微生物一般是指細菌和藻類。在新鮮水中,細菌和藻類都較少。但在循環水中,由于養分的濃縮富集,水溫的升高和光照,給細菌和藻類創造了迅速繁殖的條件,經生產造成了大量的危害,因而對冷卻水殺生劑進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、物源廣、使用較方便等優點,受到人們的青睞,是目前用量最大的殺菌劑。但經氯氣處理水中易產生三氯甲烷致癌物質,同時其半衰期長,易對環境產生危害,因此各國相繼出臺法規,日益嚴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也表現出來,因此人們開發出氯的替代物,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,約為氯的2.5倍,特別適合合成氨廠替代氯進行殺菌滅藻處理。國外于上世紀70年代中期開始將其應用于循環冷卻水。但由于其性能不穩定,不宜運輸,限制了其廣泛應用。針對這種情況人們采用現場發生ClO2和開發穩定性二氧化氯等措施克服了這一難題。
    1.3 溴類殺菌劑
    溴殺菌劑可以彌補氯殺菌劑主要缺點,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,因而可用于被NH3污染的系統中,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,殺菌時用量可以減少;Br2比Cl2對銅及銅合金的腐蝕要小。但Br2比Cl2價格高。
    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,同時對粘泥具有剝離作用。在低濃度下有效,一般有效濃度在0.5mg/L,就能很好地控制細菌的生長。相溶性好,能與緩蝕劑、阻垢分散劑及大多數陰離子、陽離子和非離子表面活性劑相容。對環境無害,該藥劑在水溶液中降解速度快。對pH值適用范圍廣,一般pH值在5.5~9.5均能適用。同時具有投藥間隔時間長,不起泡沫等優點。上世紀80年代中后期我國也有多家單位研制出類似國外的同類產品,并投入生產。在冷卻水中的應用日益廣闊。
    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。其缺點是與氨、胺類化合物發生反應而失去活性,因此在漏氨嚴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,目前國內廣泛使用的潔爾滅和新潔爾滅均屬于此類產品。隨著技術的進步,該類季銨鹽的不足之處也逐步顯現出來。主要表現在藥劑持續時間短,細菌易對其產生抗藥性且使用時泡沫多、不易清除等缺點。為了克服上述缺點,國外又開發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。目前這類產品在國內已經有一定的生產和應用。
    2.4 季膦鹽
    它的出現是目前殺生劑最新進展之一。這類化合物與季銨鹽有著相似的結構,只是以磷陽離子代替氮陰離子。迄今雖然對它的各種性能參數認識并不全面,但它用于工業水處理及油田水處理確實具有高效、快速、廣譜,對環境、魚類具有低毒,易生物降解和使用方便等優點。
    2.5 復配
    是近年來的新趨向近年來人們仍不斷尋找新的非氧化性殺菌劑,廣譜高效,對菌、藻均有效,pH影響小,低毒環保、性能/價格比好且易于使用和運輸。然而,開發新的非氧化性殺菌劑耗資巨大,需要時間長。這樣,如何通過復配已有的非氧化性殺菌劑,使之產生增效、互補作用,藥劑投加量減少,費用降低。因此,使用復合非氧化性殺菌劑成為近年來的又一個發展新趨勢。
    3 結論
    從目前殺菌劑市場的特點來看,繼續遠離氯氣和氯化產物,向比較安全的替代產品轉移。開發具有廣譜、高效、低毒、性能/價格高、對環境友好的冷卻水用殺菌劑是今后發展的必然趨勢。正在解決環境安全與殺菌劑效果之間的矛盾是殺菌劑領域所面臨的挑戰。

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