一種基于Br2-冷卻水微生物控制技術(shù)

1、一種基于Br2-冷卻水微生物控制技術(shù)            摘要：在殺生劑領(lǐng)域，以溴為基礎(chǔ)的殺生劑已經(jīng)逐漸為人們所廣泛認(rèn)識(shí)，但是長(zhǎng)期以來都因?yàn)橥都邮褂貌槐?，固體難于溶解和控制，難于計(jì)量，氣味較大，價(jià)格高等原因讓人望而生畏。本文重點(diǎn)介紹以溴為基礎(chǔ)的新型液體無氣味殺生劑BROMTM 408/410高效溴基氧化型殺菌劑，并通過工業(yè)試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用取得的數(shù)據(jù)對(duì)其性能等優(yōu)勢(shì)做了詳細(xì)闡述，為目前具有代表性的一種溴殺生劑產(chǎn)品。 關(guān)鍵詞：br2 冷卻水 微生物控制  1 概述水處理技

2、術(shù)要解決的主要是腐蝕、結(jié)垢、微生物三大問題。這三大問題相互關(guān)聯(lián)，它們均直接或間接地影響冷卻水系統(tǒng)的正常運(yùn)行，其中微生物的影響面更大。在堿性水處理技術(shù)（系統(tǒng)自然濃縮，不調(diào)pH，一般pH值在7.59.0之間）中，尤其是含氨冷卻水中，氯類殺生劑的殺菌速度和效果大大降低，需要維持系統(tǒng)有效的余氯濃度所需要投加的氯類殺生劑劑量相應(yīng)增加，這主要是因?yàn)?，次氯酸在pH為68.5時(shí)，就發(fā)生電離，pH值在8.5以上時(shí)，氯基本以氯酸根的形式存在，由于氯酸根帶有負(fù)電荷，與細(xì)菌表面的負(fù)電荷相斥，故不易接近細(xì)胞，次氯酸根的殺生作用只有次氯酸的1%2%，從而使之殺菌能力大幅減弱或喪失。當(dāng)水中含有氨時(shí)，由于氯類殺菌劑的強(qiáng)腐蝕性

3、和易被氨、氮消耗以及殘留余氯對(duì)環(huán)境的二次污染等不利因素，使氯類殺生劑無法滿足迅速發(fā)展的水處理技術(shù)的需求。目前被廣泛用于循環(huán)水處理的氧化型殺菌劑氯氣等氯類殺菌劑產(chǎn)品，由于不適用于堿性配方及眾所周知的危險(xiǎn)性，對(duì)環(huán)境的污染、對(duì)金屬設(shè)備的腐蝕等缺點(diǎn)，迫切需要尋找一種新的殺菌劑來代替。優(yōu)氯凈、強(qiáng)氯精等氧化型殺菌劑雖然使用的安全性得到了提高，但由于氣味刺鼻難聞，投加時(shí)易產(chǎn)生粉塵，給使用帶來不便。次氯酸鈉殺菌活性低，用量大，堿度大。隨著水處理技術(shù)水平的提高，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，人們致力于尋找一種高效、低毒的殺菌劑。溴類殺生劑的殺菌機(jī)理與氯類殺生劑相似，但殺生效果快速，應(yīng)用條件及環(huán)保因素等方面均優(yōu)于氯類殺生劑，

4、是氯類殺生劑的良好替代品，因此溴類殺生劑的開發(fā)研究勢(shì)頭迅猛。國(guó)外從七十年代后期開始開發(fā)溴類殺生劑，目前已在美國(guó)、日本、西歐等國(guó)廣泛應(yīng)用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)及游泳池、戲水樂園等場(chǎng)所的殺菌處理。其主要產(chǎn)品有氯化溴、溴氯化合物、二溴氮氚丙酰胺、溴氯海因類產(chǎn)品。國(guó)際知名的化學(xué)品公司美國(guó)的NALCO、DOW、日本的栗田等均有自己的產(chǎn)品，目前溴類殺生劑市場(chǎng)成長(zhǎng)已超過氯類殺生劑以每年10以上的速度平穩(wěn)增長(zhǎng)。我國(guó)目前在溴類殺生劑開發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域還處于起步階段，近年來先后有相關(guān)科研院所及生產(chǎn)廠家開發(fā)并應(yīng)用了部分溴類殺生劑品種，取得了巨大的成績(jī)。撫順精誠(chéng)水處理技術(shù)有限公司作為國(guó)內(nèi)最具活力專業(yè)水處理公司，積極引進(jìn)吸收先進(jìn)的

5、技術(shù)，開發(fā)生產(chǎn)并應(yīng)用了BROM 408/410溴基液體殺菌劑，該殺菌劑是結(jié)合國(guó)外最新研究成果研制生產(chǎn)的新一代殺菌劑，它克服了現(xiàn)有殺菌劑的不足，具有高效、低毒、廣譜、快速、使用方便等特點(diǎn)，并在穩(wěn)定性和實(shí)現(xiàn)無味，有效降低循環(huán)水中的濁度，可以實(shí)現(xiàn)液體連續(xù)計(jì)量投加方面取得突破，加上良好的性能價(jià)格優(yōu)勢(shì)，將成為日后溴類殺生劑的代表產(chǎn)品，具有極強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。2 殺菌性能測(cè)試2.1 連續(xù)投加的殺菌性能試驗(yàn)BROM-408連續(xù)投加殺菌試驗(yàn)：（20mg/L商品濃度24h分5次投加）基礎(chǔ)菌數(shù)：5.2×105個(gè)/mL（見表1）。表1時(shí)間(h)124812162024異養(yǎng)菌總數(shù)(個(gè)/mL)3.1×

6、1054.0×1041.7×1048.2×1033.0×1035.0×1022.2×1021.0×102殺菌率(%)100BROM-410連續(xù)投加殺菌試驗(yàn)：（20mg/L商品濃度24h分5次投加）基礎(chǔ)菌數(shù)：8.3×105個(gè)/mL，見表2。試驗(yàn)表明，在2h內(nèi)，濃度遞增接近2mg/L時(shí)，BROM 408和BROM 410的殺菌率均達(dá)到90%。延續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，殺菌率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，8h后達(dá)到了99%，12h后達(dá)到了99%以上，16h后達(dá)到了99.9%，24h后達(dá)到了100%，表明BROM 408/ BROM 410高效溴基殺

7、菌劑在連續(xù)加藥狀況下對(duì)于微生物控制具有良好穩(wěn)定性以及不斷強(qiáng)化的鞏固特性。表2時(shí)間(h)124812162024異養(yǎng)菌總數(shù)(個(gè)/mL)5.3×1057.4×1046.7×1044.8×1048.0×1034.4×1037.2×1028.0×102殺菌率(%)1002.2 不同pH值條件殺菌性能影響    2007-05-17        不同pH條件殺菌性能對(duì)比：（20mg/L商品濃度沖擊投加，4

8、h測(cè)定，基礎(chǔ)菌數(shù)：6.8×105個(gè)/mL）見表3。表3pH值BROM-408異養(yǎng)菌 (個(gè)/mL)殺菌率(%)BROM-410異養(yǎng)菌 (個(gè)/mL)殺菌率(%)7.2×1027.9×1033.2×1024.2×1026.6×1027.8×1032.1×1042.1×1045.0×1037.4×104試驗(yàn)表明，BROM 408、BROM410在pH69范圍具有優(yōu)良?xì)⒕?，pH值為7.5時(shí)效果最好，適于冷卻水在自然pH值下運(yùn)行。2.3 不同投加濃度時(shí)的殺菌性能不同濃度梯度時(shí)殺菌性能對(duì)比：（以

9、商品濃度沖擊投加，4h后測(cè)定，基礎(chǔ)菌數(shù)：7.6×106個(gè)/mL）見表4。表4濃度梯度(mg/L)BROM-408異養(yǎng)菌總數(shù)(個(gè)/mL)BROM-410異養(yǎng)菌總數(shù)(個(gè)/mL)2.6×1058.4×105107.2×1049.3×104156.6×1038.6×103202.1×1025.5×103試驗(yàn)結(jié)果表明，沖擊投加的方式下BROM 408、BROM 410在5 mg/L時(shí)即表現(xiàn)出優(yōu)良的殺菌性能，隨著投加濃度的提高殺菌性能也不斷提高。2.4 對(duì)細(xì)菌、真菌、藻類的作用效果  細(xì)菌真菌藻類粘泥形成菌

10、鐵細(xì)菌腐蝕性細(xì)菌形成芽孢的不形成芽孢的Brom 408+ + + + + + + + + +Brom 410+ + + + + + + + +    3 BROMTM 408現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)實(shí)驗(yàn)3.1 BROMTM 408沖擊性投加試驗(yàn)試驗(yàn)時(shí)間：2003年3月26日3月29日試驗(yàn)場(chǎng)地：撫順石油二廠第四循環(huán)水場(chǎng)試驗(yàn)過程及效果：試驗(yàn)水場(chǎng)石油二廠第四循保有水量 m3(700)試驗(yàn)藥劑BROMTM408殺菌劑檢測(cè)項(xiàng)目采樣時(shí)間加藥濃度異養(yǎng)菌(個(gè)/mL)余氯(mg/L)濁度(mg/L)3月25日9點(diǎn)漂白水每日沖擊加200kg4.7×105  463月26

11、日9：303月26日9時(shí)加藥50mg/L(35kg沖擊投加)1.5×10311：301.0×10213：301.0×10217：302.7×1033月27日9點(diǎn)1.0×1023月28日9點(diǎn)8.0×1053月29日9點(diǎn)3月29日10點(diǎn)開始投加原來使用的漂白水7.2×105                       根據(jù)上表，從3月26日到3月27日連續(xù)的2h

12、、4h、8h、24h、48h的異養(yǎng)菌檢測(cè)值來看，作為氧化型殺菌劑的BROMTM 408達(dá)到了預(yù)期的殺菌效果，但由于投加濃度比較小，其持續(xù)殺菌時(shí)間在48h以后效果已不明顯。從濁度檢測(cè)結(jié)果看，在加藥后6h濁度達(dá)到最高水平：58.9mg/L，表明了其顯著的剝離作用。在試驗(yàn)期間，系統(tǒng)的含油量測(cè)試值為30mg/L，表明BROM    2007-05-17        TM 408殺菌劑在系統(tǒng)介質(zhì)泄漏的情況下仍然保持了其良好的抗污染物性能。3.2 BROMTM 408低濃度連續(xù)投加的殺

13、菌試驗(yàn)試驗(yàn)時(shí)間：2003年3月25日3月28日試驗(yàn)地點(diǎn)：石油二廠七水場(chǎng)試驗(yàn)過程及效果：驗(yàn)水場(chǎng)石油二廠七水場(chǎng)保有水量   m34500試驗(yàn)藥劑BROMTM 408殺菌劑檢測(cè)項(xiàng)目采樣時(shí)間加藥量及濃度異養(yǎng)菌(個(gè)/mL)余氯(mg/L)濁度(mg/L)3月24日8：30漂白水(400-500kg)4.1×1053月25日9點(diǎn)3月24日15點(diǎn)使用加藥泵開始連續(xù)投加30 mg/L(按保有水量計(jì)算每日投加130kg)3.5×1043月26日9點(diǎn)1.9×1053月27日9點(diǎn)6.7×1043月28日9點(diǎn)1.3×1043月29日9點(diǎn)5.0

14、15;1033月30日9點(diǎn)6.3×1033月31日9點(diǎn)1.5×1047d實(shí)驗(yàn)的平均腐蝕速率 mm/a0.0102 (實(shí)驗(yàn)期間緩蝕阻垢劑正常投加)            根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，可以看出，3月24日未投加BROM408前的基礎(chǔ)菌數(shù)在4.1×105個(gè)/mL，投加BROM408殺菌劑后達(dá)到了3.5×104個(gè)/mL。3月26日異養(yǎng)菌數(shù)達(dá)到1.9×105個(gè)/mL，可以認(rèn)為是由于BROM408的剝離作用造成剝離物中的細(xì)菌釋放，引起異養(yǎng)菌數(shù)出現(xiàn)反彈。3月27日的異養(yǎng)菌數(shù)達(dá)到6.7×104個(gè)/mL，同時(shí)濁度增大到試驗(yàn)期間的最大值29.4mg/L，此時(shí)BROM408殺菌劑的剝離作用可謂發(fā)揮良好。3月28日到3月31日期間由于BROMTM 408殺菌劑的優(yōu)良的滲透作用將剝離物分散開來并且將細(xì)菌殺死，異養(yǎng)菌數(shù)在104個(gè)/mL甚至達(dá)到103個(gè)/mL的歷史最好水平，濁度迅速由3月27日的29.4mg/L呈現(xiàn)梯度