殺生劑在工業(yè)循環(huán)水處理方面的研究與應(yīng)用核心分析

李耶溪 暴曉寬

（江蘇省核工業(yè)二七二地質(zhì)大隊(duì)江蘇南京210003）

殺生劑在工業(yè)循環(huán)水處理方面的研究與應(yīng)用核心分析

李耶溪 暴曉寬

（江蘇省核工業(yè)二七二地質(zhì)大隊(duì)江蘇南京210003）

通過(guò)對(duì)我國(guó)工業(yè)循環(huán)水處理進(jìn)行研究，對(duì)殺生劑的種類(lèi)和在工業(yè)循環(huán)水處理中利弊進(jìn)行分析，并據(jù)此對(duì)日后新型殺生劑的研究和開(kāi)發(fā)提出合理化建議。

水污染；水處理；氧化性殺生劑；非氧化性殺生劑

隨著我國(guó)工業(yè)化生產(chǎn)的日益擴(kuò)大，如何處理水質(zhì)的污染也成為亟待解決的問(wèn)題，工業(yè)廢水的處理以及日后的循環(huán)使用也變得越發(fā)重要。在工業(yè)生產(chǎn)中水系統(tǒng)主要由微生物引起污染，微生物可以給水體造成直接污染，也可以對(duì)機(jī)械設(shè)備造成嚴(yán)重的危害，它產(chǎn)生的大量粘泥，在循環(huán)水中能夠引起嚴(yán)重侵蝕，因此對(duì)工業(yè)循環(huán)水中的微生物進(jìn)行有效地治理既能夠控制水質(zhì)的惡化又能降低能耗延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用年限，成為循環(huán)冷卻水處理的重中之重，根據(jù)循環(huán)冷卻水處理的相關(guān)要求，其中粘泥在循環(huán)水中的含量＜3.8mL/m3[1]，異養(yǎng)菌數(shù)＜5×100個(gè)要通過(guò)綜合的治理方法，方能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，該治理方法即通過(guò)使用殺生劑來(lái)殺死循環(huán)水中的有害微生物。

1 氧化性殺生劑

氧化性殺生劑被最早使用，氧化性殺生劑主要分為二氧化氯、氯基殺生劑、溴基殺生劑、過(guò)氧化物、臭氧。

1.1 氯基殺生劑因其成本較為低廉而且又能及時(shí)有效地殺死有害微生物而受到人們的普遍使用，氯基殺生劑穩(wěn)定性較強(qiáng)、使用范圍廣泛、操作簡(jiǎn)便，當(dāng)然在看到優(yōu)勢(shì)的同時(shí)我們也不能忽視其存在的不足：（1）氯基殺生劑能氧化、破壞、冷卻水中的某些有機(jī)水處理藥劑；（2）氯能與氨結(jié)合后將形成氯胺，使殺菌效果大大降低；（3）氯與某些有機(jī)物反應(yīng)生成致癌物；（4）氯對(duì)金屬有腐蝕。

1.2 溴基殺生劑在歐美一些國(guó)家被廣泛應(yīng)用于工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)及某些公共場(chǎng)所用來(lái)消滅細(xì)菌群。溴基殺生劑與氯基殺生劑兩者具有很大的共同點(diǎn)，但溴基殺生劑殺生效果相對(duì)來(lái)說(shuō)更迅速，在其他方面也能夠揚(yáng)長(zhǎng)避短進(jìn)而克服了氯基殺生劑存在的不足，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）殺生效果較強(qiáng)；（2）溴基殺生劑受P值影響較小；（3）溴基殺生劑與氨氮結(jié)合后形成溴胺，溴胺具有殺菌活性，而氯胺失去活性后，其殺菌效果將會(huì)明顯下降；（4）溴基殺生劑對(duì)環(huán)境沒(méi)有影響，不會(huì)造成二次污染。雖然溴基殺生劑存在諸如此類(lèi)優(yōu)點(diǎn)，但因其比較昂貴，導(dǎo)致其不能得到廣泛應(yīng)用。

1.3 二氧化氯的殺生能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了氯氣，二氧化氯在對(duì)冷卻水處理中已經(jīng)相當(dāng)成熟，它對(duì)細(xì)胞壁具有較強(qiáng)的吸收和穿透能力，能夠殺滅冷卻水中的多種危害菌種。

1.4 臭氧具備良好的殺菌活性和較強(qiáng)的剝離粘泥的作用，具有較強(qiáng)的氧化性，可以緩蝕阻垢，然而也是由于其自身氧化性較強(qiáng)，系統(tǒng)設(shè)備極易受到損壞，截止到現(xiàn)在臭氧被廣泛應(yīng)用于城市自來(lái)水的消毒和殺生，但在冷卻水處理中并不常見(jiàn)。

1.5 過(guò)氧化物中的過(guò)氧化氫和過(guò)氧乙酸被人們主要作為殺生劑使用，有利于環(huán)境保護(hù)，過(guò)氧化氫分解出來(lái)的是水和氧氣，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成危害，但由于在溫度與濃度較低時(shí)其活性也相對(duì)較低，容易被循環(huán)水中的酶分解。過(guò)氧乙酸也同樣具有較強(qiáng)的殺生性，同樣不會(huì)對(duì)環(huán)境造成不利影響。

以上列舉的氧化性殺生劑存在的缺點(diǎn)及不足之處，可以通過(guò)合理使用非氧化性殺生劑來(lái)進(jìn)行相應(yīng)改善。

2 非氧化性殺生劑

非氧化性殺生劑主要分為有機(jī)硫化合物、有機(jī)胺類(lèi)、季胺鹽類(lèi)、氯酚類(lèi)、戊二醛等。以下對(duì)冷水中應(yīng)用較為廣泛的幾類(lèi)殺生劑做下簡(jiǎn)要介紹：

2.1 戊二醛

近些年來(lái)戊二醛被國(guó)外更多地作為冷卻水殺生劑，能夠快速的滅藻殺菌，也能夠?qū)φ衬嗥鸬絼冸x作用。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在對(duì)冷卻水推薦的使用濃度下，戊二醛基本上可以做到無(wú)毒，它自身能夠發(fā)生生物降解，戊二醛類(lèi)殺生劑有利于環(huán)境保護(hù)。因其易與氨類(lèi)化合物發(fā)生反應(yīng)而喪失活性，所以不適合用在漏氨嚴(yán)重的化肥廠。

2.2 季胺鹽類(lèi)

季胺鹽類(lèi)殺生劑能夠很好的剝離粘泥和殺生滅藻，同時(shí)也在酸性介質(zhì)金屬中起著緩蝕性。人們不斷地對(duì)季胺鹽類(lèi)殺生劑進(jìn)行探究，對(duì)應(yīng)用在水主面的季胺鹽類(lèi)殺生劑的抗菌性的探究尚未得到明確結(jié)論，我們通常將小分子季胺鹽類(lèi)殺生劑的殺菌過(guò)程大致劃分為六個(gè)步驟：（1）對(duì)菌體表面進(jìn)行吸附；（2）對(duì)細(xì)胞壁進(jìn)行穿透；（3）與細(xì)胞膜進(jìn)行結(jié)合；（4）能夠打亂細(xì)胞膜的組成；（5）造成細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)向外泄露；（6）殺死菌體。目前對(duì)高分子季胺鹽類(lèi)殺生劑的工作過(guò)程的研究并未非常透徹，可以推測(cè)高分子季胺鹽類(lèi)殺生劑的作用原理也適應(yīng)以上六步，綜合比較高分子季胺鹽類(lèi)殺生劑比同結(jié)構(gòu)的小分子單體的穩(wěn)定性和殺菌性都存在明顯提升。

季胺鹽類(lèi)殺生劑的毒性較小且其造價(jià)低廉，因此應(yīng)用比較普遍，但在使用過(guò)程中也存在相應(yīng)問(wèn)題：（1）不利于環(huán)保，因其易溶于水，可以造成水系統(tǒng)的二次污染；（2）易形成泡沫；（3）可以造成重金屬點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕；（4）殺菌基團(tuán)容易喪失殺菌活性，不利于被再次使用。針對(duì)此類(lèi)不足不斷進(jìn)行開(kāi)發(fā)，從而得到新品種有機(jī)高分子季胺鹽類(lèi)殺生劑，其具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）能夠避免水體的二次污染；（2）殺菌基團(tuán)濃度較高，消毒時(shí)間較短；（3）不會(huì)滲入人的皮膚；（4）殺菌性能更好等。

如今有機(jī)高分子季胺鹽類(lèi)殺生劑的合成及應(yīng)用逐步成為人們研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，也將得到廣泛應(yīng)用。

3 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)國(guó)內(nèi)人們主要使用以下兩種殺生劑消滅有害微生物，一種是氧化類(lèi)殺生劑，另一種是非氧化類(lèi)殺生劑。本文通過(guò)對(duì)循環(huán)水處理方面現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析，詳細(xì)闡述了各類(lèi)殺生劑在工業(yè)循環(huán)水使用上的利弊，以及對(duì)未來(lái)殺生劑的發(fā)展趨勢(shì)提出合理化建議。伴隨著水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)冷卻水系統(tǒng)中微生物污染問(wèn)題的重視，不斷研究和開(kāi)發(fā)新型的殺生劑，以滿足人們對(duì)環(huán)保、成本低廉、殺生效果好、緩蝕阻垢的要求。

[1]魏本郡.山東十里泉發(fā)電廠循環(huán)冷卻水處理技術(shù)的試驗(yàn)研究.山東大學(xué),2004.