殺生劑在工業循環水處理方面的研究與應用核心分析

李耶溪 暴曉寬

（江蘇省核工業二七二地質大隊江蘇南京210003）

殺生劑在工業循環水處理方面的研究與應用核心分析

李耶溪 暴曉寬

（江蘇省核工業二七二地質大隊江蘇南京210003）

通過對我國工業循環水處理進行研究，對殺生劑的種類和在工業循環水處理中利弊進行分析，并據此對日后新型殺生劑的研究和開發提出合理化建議。

水污染；水處理；氧化性殺生劑；非氧化性殺生劑

隨著我國工業化生產的日益擴大，如何處理水質的污染也成為亟待解決的問題，工業廢水的處理以及日后的循環使用也變得越發重要。在工業生產中水系統主要由微生物引起污染，微生物可以給水體造成直接污染，也可以對機械設備造成嚴重的危害，它產生的大量粘泥，在循環水中能夠引起嚴重侵蝕，因此對工業循環水中的微生物進行有效地治理既能夠控制水質的惡化又能降低能耗延長機械設備的使用年限，成為循環冷卻水處理的重中之重，根據循環冷卻水處理的相關要求，其中粘泥在循環水中的含量＜3.8mL/m3[1]，異養菌數＜5×100個要通過綜合的治理方法，方能達到國家標準，該治理方法即通過使用殺生劑來殺死循環水中的有害微生物。

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，氯基殺生劑穩定性較強、使用范圍廣泛、操作簡便，當然在看到優勢的同時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水處理藥劑；（2）氯能與氨結合后將形成氯胺，使殺菌效果大大降低；（3）氯與某些有機物反應生成致癌物；（4）氯對金屬有腐蝕。

1.2 溴基殺生劑在歐美一些國家被廣泛應用于工業循環水系統及某些公共場所用來消滅細菌群。溴基殺生劑與氯基殺生劑兩者具有很大的共同點，但溴基殺生劑殺生效果相對來說更迅速，在其他方面也能夠揚長避短進而克服了氯基殺生劑存在的不足，具有以下優點：（1）殺生效果較強；（2）溴基殺生劑受P值影響較??；（3）溴基殺生劑與氨氮結合后形成溴胺，溴胺具有殺菌活性，而氯胺失去活性后，其殺菌效果將會明顯下降；（4）溴基殺生劑對環境沒有影響，不會造成二次污染。雖然溴基殺生劑存在諸如此類優點，但因其比較昂貴，導致其不能得到廣泛應用。

1.3 二氧化氯的殺生能力遠遠超過了氯氣，二氧化氯在對冷卻水處理中已經相當成熟，它對細胞壁具有較強的吸收和穿透能力，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的剝離粘泥的作用，具有較強的氧化性，可以緩蝕阻垢，然而也是由于其自身氧化性較強，系統設備極易受到損壞，截止到現在臭氧被廣泛應用于城市自來水的消毒和殺生，但在冷卻水處理中并不常見。

1.5 過氧化物中的過氧化氫和過氧乙酸被人們主要作為殺生劑使用，有利于環境保護，過氧化氫分解出來的是水和氧氣，對環境不會造成危害，但由于在溫度與濃度較低時其活性也相對較低，容易被循環水中的酶分解。過氧乙酸也同樣具有較強的殺生性，同樣不會對環境造成不利影響。

以上列舉的氧化性殺生劑存在的缺點及不足之處，可以通過合理使用非氧化性殺生劑來進行相應改善。

2 非氧化性殺生劑

非氧化性殺生劑主要分為有機硫化合物、有機胺類、季胺鹽類、氯酚類、戊二醛等。以下對冷水中應用較為廣泛的幾類殺生劑做下簡要介紹：

2.1 戊二醛

近些年來戊二醛被國外更多地作為冷卻水殺生劑，能夠快速的滅藻殺菌，也能夠對粘泥起到剝離作用。相關研究發現，在對冷卻水推薦的使用濃度下，戊二醛基本上可以做到無毒，它自身能夠發生生物降解，戊二醛類殺生劑有利于環境保護。因其易與氨類化合物發生反應而喪失活性，所以不適合用在漏氨嚴重的化肥廠。

2.2 季胺鹽類

季胺鹽類殺生劑能夠很好的剝離粘泥和殺生滅藻，同時也在酸性介質金屬中起著緩蝕性。人們不斷地對季胺鹽類殺生劑進行探究，對應用在水主面的季胺鹽類殺生劑的抗菌性的探究尚未得到明確結論，我們通常將小分子季胺鹽類殺生劑的殺菌過程大致劃分為六個步驟：（1）對菌體表面進行吸附；（2）對細胞壁進行穿透；（3）與細胞膜進行結合；（4）能夠打亂細胞膜的組成；（5）造成細胞內物質向外泄露；（6）殺死菌體。目前對高分子季胺鹽類殺生劑的工作過程的研究并未非常透徹，可以推測高分子季胺鹽類殺生劑的作用原理也適應以上六步，綜合比較高分子季胺鹽類殺生劑比同結構的小分子單體的穩定性和殺菌性都存在明顯提升。

季胺鹽類殺生劑的毒性較小且其造價低廉，因此應用比較普遍，但在使用過程中也存在相應問題：（1）不利于環保，因其易溶于水，可以造成水系統的二次污染；（2）易形成泡沫；（3）可以造成重金屬點蝕和應力腐蝕；（4）殺菌基團容易喪失殺菌活性，不利于被再次使用。針對此類不足不斷進行開發，從而得到新品種有機高分子季胺鹽類殺生劑，其具有如下優點：（1）能夠避免水體的二次污染；（2）殺菌基團濃度較高，消毒時間較短；（3）不會滲入人的皮膚；（4）殺菌性能更好等。

如今有機高分子季胺鹽類殺生劑的合成及應用逐步成為人們研究開發的重點，也將得到廣泛應用。

3 結語

在我國國內人們主要使用以下兩種殺生劑消滅有害微生物，一種是氧化類殺生劑，另一種是非氧化類殺生劑。本文通過對循環水處理方面現狀進行深入分析，詳細闡述了各類殺生劑在工業循環水使用上的利弊，以及對未來殺生劑的發展趨勢提出合理化建議。伴隨著水處理技術的不斷發展，人們對冷卻水系統中微生物污染問題的重視，不斷研究和開發新型的殺生劑，以滿足人們對環保、成本低廉、殺生效果好、緩蝕阻垢的要求。

[1]魏本郡.山東十里泉發電廠循環冷卻水處理技術的試驗研究.山東大學,2004.