一種基于Br2-冷卻水微生物控制技術

1、一種基于Br2-冷卻水微生物控制技術            摘要：在殺生劑領域，以溴為基礎的殺生劑已經(jīng)逐漸為人們所廣泛認識，但是長期以來都因為投加使用不便，固體難于溶解和控制，難于計量，氣味較大，價格高等原因讓人望而生畏。本文重點介紹以溴為基礎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)試驗和實際應用取得的數(shù)據(jù)對其性能等優(yōu)勢做了詳細闡述，為目前具有代表性的一種溴殺生劑產(chǎn)品。 關鍵詞：br2 冷卻水 微生物控制  1 概述水處理技

2、術要解決的主要是腐蝕、結垢、微生物三大問題。這三大問題相互關聯(lián)，它們均直接或間接地影響冷卻水系統(tǒng)的正常運行，其中微生物的影響面更大。在堿性水處理技術（系統(tǒng)自然濃縮，不調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增加，這主要是因為，次氯酸在pH為68.5時，就發(fā)生電離，pH值在8.5以上時，氯基本以氯酸根的形式存在，由于氯酸根帶有負電荷，與細菌表面的負電荷相斥，故不易接近細胞，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。當水中含有氨時，由于氯類殺菌劑的強腐蝕性

3、和易被氨、氮消耗以及殘留余氯對環(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性，對環(huán)境的污染、對金屬設備的腐蝕等缺點，迫切需要尋找一種新的殺菌劑來代替。優(yōu)氯凈、強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。隨著水處理技術水平的提高，環(huán)保標準日益嚴格，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理與氯類殺生劑相似，但殺生效果快速，應用條件及環(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)研究勢頭迅猛。國外從七十年代后期開始開發(fā)溴類殺生劑，目前已在美國、日本、西歐等國廣泛應用于工業(yè)冷卻水系統(tǒng)及游泳池、戲水樂園等場所的殺菌處理。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。國際知名的化學品公司美國的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成長已超過氯類殺生劑以每年10以上的速度平穩(wěn)增長。我國目前在溴類殺生劑開發(fā)應用領域還處于起步階段，近年來先后有相關科研院所及生產(chǎn)廠家開發(fā)并應用了部分溴類殺生劑品種，取得了巨大的成績。撫順精誠水處理技術有限公司作為國內最具活力專業(yè)水處理公司，積極引進吸收先進的

5、技術，開發(fā)生產(chǎn)并應用了BROM 408/410溴基液體殺菌劑，該殺菌劑是結合國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，并在穩(wěn)定性和實現(xiàn)無味，有效降低循環(huán)水中的濁度，可以實現(xiàn)液體連續(xù)計量投加方面取得突破，加上良好的性能價格優(yōu)勢，將成為日后溴類殺生劑的代表產(chǎn)品，具有極強的市場競爭力。2 殺菌性能測試2.1 連續(xù)投加的殺菌性能試驗BROM-408連續(xù)投加殺菌試驗：（20mg/L商品濃度24h分5次投加）基礎菌數(shù)：5.2×105個/mL（見表1）。表1時間(h)124812162024異養(yǎng)菌總數(shù)(個/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：（20mg/L商品濃度24h分5次投加）基礎菌數(shù)：8.3×105個/mL，見表2。試驗表明，在2h內，濃度遞增接近2mg/L時，BROM 408和BROM 410的殺菌率均達到90%。延續(xù)時間越長，殺菌率呈現(xiàn)上升趨勢，8h后達到了99%，12h后達到了99%以上，16h后達到了99.9%，24h后達到了100%，表明BROM 408/ BROM 410高效溴基殺

7、菌劑在連續(xù)加藥狀況下對于微生物控制具有良好穩(wěn)定性以及不斷強化的鞏固特性。表2時間(h)124812162024異養(yǎng)菌總數(shù)(個/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條件殺菌性能對比：（20mg/L商品濃度沖擊投加，4

8、h測定，基礎菌數(shù)：6.8×105個/mL）見表3。表3pH值BROM-408異養(yǎng)菌 (個/mL)殺菌率(%)BROM-410異養(yǎng)菌 (個/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試驗表明，BROM 408、BROM410在pH69范圍具有優(yōu)良殺菌效率，pH值為7.5時效果最好，適于冷卻水在自然pH值下運行。2.3 不同投加濃度時的殺菌性能不同濃度梯度時殺菌性能對比：（以

9、商品濃度沖擊投加，4h后測定，基礎菌數(shù)：7.6×106個/mL）見表4。表4濃度梯度(mg/L)BROM-408異養(yǎng)菌總數(shù)(個/mL)BROM-410異養(yǎng)菌總數(shù)(個/mL)2.6×1058.4×105107.2×1049.3×104156.6×1038.6×103202.1×1025.5×103試驗結果表明，沖擊投加的方式下BROM 408、BROM 410在5 mg/L時即表現(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 對細菌、真菌、藻類的作用效果  細菌真菌藻類粘泥形成菌

10、鐵細菌腐蝕性細菌形成芽孢的不形成芽孢的Brom 408+ + + + + + + + + +Brom 410+ + + + + + + + +    3 BROMTM 408現(xiàn)場工業(yè)實驗3.1 BROMTM 408沖擊性投加試驗試驗時間：2003年3月26日3月29日試驗場地：撫順石油二廠第四循環(huán)水場試驗過程及效果：試驗水場石油二廠第四循保有水量 m3(700)試驗藥劑BROMTM408殺菌劑檢測項目采樣時間加藥濃度異養(yǎng)菌(個/mL)余氯(mg/L)濁度(mg/L)3月25日9點漂白水每日沖擊加200kg4.7×105  463月26

11、日9：303月26日9時加藥50mg/L(35kg沖擊投加)1.5×10311：301.0×10213：301.0×10217：302.7×1033月27日9點1.0×1023月28日9點8.0×1053月29日9點3月29日10點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)菌檢測值來看，作為氧化型殺菌劑的BROMTM 408達到了預期的殺菌效果，但由于投加濃度比較小，其持續(xù)殺菌時間在48h以后效果已不明顯。從濁度檢測結果看，在加藥后6h濁度達到最高水平：58.9mg/L，表明了其顯著的剝離作用。在試驗期間，系統(tǒng)的含油量測試值為30mg/L，表明BROM    2007-05-17        TM 408殺菌劑在系統(tǒng)介質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、菌試驗試驗時間：2003年3月25日3月28日試驗地點：石油二廠七水場試驗過程及效果：驗水場石油二廠七水場保有水量   m34500試驗藥劑BROMTM 408殺菌劑檢測項目采樣時間加藥量及濃度異養(yǎng)菌(個/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3月24日15點使用加藥泵開始連續(xù)投加30 mg/L(按保有水量計算每日投加130kg)3.5×1043月26日9點1.9×1053月27日9點6.7×1043月28日9點1.3×1043月29日9點5.0

14、15;1033月30日9點6.3×1033月31日9點1.5×1047d實驗的平均腐蝕速率 mm/a0.0102 (實驗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前的基礎菌數(shù)在4.1×105個/mL，投加BROM408殺菌劑后達到了3.5×104個/mL。3月26日異養(yǎng)菌數(shù)達到1.9×105個/mL，可以認為是由于BROM408的剝離作用造成剝離物中的細菌釋放，引起異養(yǎng)菌數(shù)出現(xiàn)反彈。3月27日的異養(yǎng)菌數(shù)達到6.7×104個/mL，同時濁度增大到試驗期間的最大值29.4mg/L，此時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菌殺死，異養(yǎng)菌數(shù)在104個/mL甚至達到103個/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