殺生劑水處理藥劑的發(fā)展方向
殺生劑是在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,用以殺死微生物(菌藻)以阻止其大量繁殖致使冷卻水系統(tǒng)中的金屬設(shè)備發(fā)生腐蝕及事故,影響正常運行的水處理藥劑。根據(jù)殺生機制分為氧化性殺生劑和非氧化性殺生劑。
3.1氧化性殺生劑
氯氣是一種強氧化性殺生劑,其殺菌力強,價格低廉,使用較簡單,是當今應(yīng)用最廣泛的殺生劑之一。但不適于堿性水處理。另外,它可能與水中有機物生成致癌物三鹵甲烷,因而限制了它的應(yīng)用。于是溴類、臭氧、二氧化氯相繼為人們所重視。
溴類殺生劑主要有溴化鈉、溴化海因、活性溴、溴化丙酰胺等。溴化丙酰胺是近年來開發(fā)出的一類氧化性殺生劑,其中2,2-二溴-3-氮川丙酰胺是一種非常有效的廣譜殺生劑。隨著冷卻水pH值和溫度的升高,它的半衰期迅速變短,對環(huán)境污染小。
臭氧具有十分優(yōu)良的殺菌活性,剝離粘泥作用較強,同時還兼具緩蝕阻垢作用,用它處理循環(huán)冷卻水,其濃縮倍數(shù)可達30~50。但由于成本較高,目前還未被廣泛采用。
二氧化氯對細胞壁有較強的吸引和穿透能力,它對冷卻水中存在的主要危害菌種如異養(yǎng)菌、鐵細菌、硫酸鹽還原菌等都有很好的殺滅作用。它的特點是用量少、高效、快速、藥效持續(xù)時間長。如2mg/L的二氧化氯作用30s后就能殺死近100%的微生物;在pH為8.6,活菌數(shù)達71萬個/ml的水中投加0.5mg/L的二氧化氯作用12h后,對異養(yǎng)菌的殺菌率保持在99%以上。另外,它能不受pH的影響,不與水中氨、有機胺類及酚類反應(yīng);不僅能殺死微生物,而且能分解殘留的細胞結(jié)構(gòu),具有殺孢子和殺病毒的作用;適用于堿性水處理,對環(huán)境沒有威脅。在我國,以前由于它的不穩(wěn)定性限制了其推廣應(yīng)用。近年來,一些廠家已先后批量生產(chǎn)穩(wěn)定性二氧化氯,南京某公司還推出了化學法二氧化氯發(fā)生器,其設(shè)計獨特,操作簡便,安全可靠。用二氧化氯取代氯氣作為工業(yè)循環(huán)冷卻水的殺生劑具有很多的優(yōu)越性,特別是對于合成氨廠,化工廠和煉油廠的冷卻水系統(tǒng),由于系統(tǒng)中有機物和氨的含量高,需氯量大,pH值偏堿性,用二氧化氯取代氯氣可以取得更好的經(jīng)濟、環(huán)境效益。
3.2非氧化性殺生劑
非氧化性殺生劑種類較多,應(yīng)用較早的氯酚類因毒性大,易污染水體,漸漸被棄之不用。有機胺類使用也極少。
二硫氰基甲烷是使用較早的有機硫化物殺生劑。對于抑制藻類、真菌和細菌,尤其是硫酸鹽還原菌十分有效。但不適宜在堿性冷卻水系統(tǒng)中使用。
異噻唑啉酮是一類較新的有機硫化物殺生劑。該類殺生劑是通過斷開細菌和藻類蛋白質(zhì)的鍵而起殺生作用的,濃度為0.5mg/L時,即能有效地抑制冷卻水系統(tǒng)中的藻類、真菌和細菌,具有廣譜高效、作用時間長(0.5mg/L的加入量,使用5周后仍有效)、低毒、pH使用范圍廣、配伍性混溶性好、不起泡沫,并能阻止粘泥生成等優(yōu)點。國外已廣泛應(yīng)用于冷卻水處理中。
季銨鹽殺生劑因其成本低,毒性小,且兼具緩蝕性。故得到廣泛的應(yīng)用,但使用中還存在易產(chǎn)生抗藥性、費用增加,起泡,加重腐蝕等問題。鑒于此,新合成的十六烷基辛基二甲基溴化銨(168)和十六烷基癸基二甲基溴化銨(1610)兩種雙烷基季銨鹽,改變了季銨鹽的表面活性和分子穩(wěn)定性,它產(chǎn)生的泡沫少,殺生活性也得以提高。
戊二醛具有高效廣譜的殺菌滅藻作用,對生物粘泥也有一定的剝離作用。美國聯(lián)合碳化物公司生產(chǎn)了系列戊二醛水處理殺生劑A515、A525、A530等,試驗證明,A515對異養(yǎng)菌等具有明顯的殺生作用,且藥效持續(xù)時間長,72h后殺菌率仍有90%以上;它適用于堿性水處理,與磷系藥劑具有良好的配伍性。武漢某公司近年推出戊二醛系列用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng),效果明顯。在對冷卻水的推薦使用濃度下,戊二醛幾乎沒有毒性,它的水溶液本身會發(fā)生生物降解。隨著社會環(huán)保意識的加強,戊二醛類殺生劑將大有發(fā)展前途。
開發(fā)新型殺生劑,要考慮價格、毒性,使用安全性,貯存穩(wěn)定性、微生物耐藥性等因素外,還應(yīng)考慮殺生劑的復配間的協(xié)同效應(yīng),復配在一起,既能增強殺生能力,又能降低加藥量。