一種基于Br的冷卻水微生物控制技術(shù)

一種基于Br2的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，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(chǔ)的新型液體無氣味殺生劑—BROMTM408/410高效溴基氧化型殺菌劑，并通過工業(yè)試驗和實際應(yīng)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(guān)鍵字：br2冷卻水微生物控制1概述水處理技術(shù)要解解決的主要是是腐蝕、結(jié)垢垢、微生物三三大問題。這這三大問題相相互關(guān)聯(lián)，它它們均直接或或間接地影響響冷卻水系統(tǒng)統(tǒng)的正常運行行，其中微生生物的影響面面更大。在堿性水處理技技術(shù)（系統(tǒng)自自然濃縮，不不調(diào)pH，一般pH值在7.5～9.0之間）中，尤尤其是含氨冷冷卻水中，氯氯類殺生劑的的殺菌速度和和效果大大降降低，需要維維持系統(tǒng)有效效的余氯濃度度所需要投加加的氯類殺生生劑劑量相應(yīng)應(yīng)增加，這主主要是因為，次次氯酸在pH為6～8.5時，就發(fā)生生電離，pH值在8.5以上時，氯氯基本以氯酸酸根的形式存存在，由于氯氯酸根帶有負(fù)負(fù)電荷，與細細菌表面的負(fù)負(fù)電荷相斥，故故不易接近細細胞，次氯酸酸根的殺生作作用只有次氯氯酸的1%～2%，從而使之之殺菌能力大大幅減弱或喪喪失。當(dāng)水中中含有氨時，由由于氯類殺菌菌劑的強腐蝕蝕性和易被氨氨、氮消耗以以及殘留余氯氯對環(huán)境的二二次污染等不不利因素，使使氯類殺生劑劑無法滿足迅迅速發(fā)展的水水處理技術(shù)的的需求。目前被廣泛用于于循環(huán)水處理理的氧化型殺殺菌劑氯氣等等氯類殺菌劑劑產(chǎn)品，由于于不適用于堿堿性配方及眾眾所周知的危危險性，對環(huán)環(huán)境的污染、對對金屬設(shè)備的的腐蝕等缺點點，迫切需要要尋找一種新新的殺菌劑來來代替。優(yōu)氯氯凈、強氯精精等氧化型殺殺菌劑雖然使使用的安全性性得到了提高高，但由于氣氣味刺鼻難聞聞，投加時易易產(chǎn)生粉塵，給給使用帶來不不便。次氯酸酸鈉殺菌活性性低，用量大大，堿度大。隨隨著水處理技技術(shù)水平的提提高，環(huán)保標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格格，人們致力力于尋找一種種高效、低毒毒的殺菌劑。溴類殺生劑的殺殺菌機理與氯氯類殺生劑相相似，但殺生生效果快速，應(yīng)應(yīng)用條件及環(huán)環(huán)保因素等方方面均優(yōu)于氯氯類殺生劑，是是氯類殺生劑劑的良好替代代品，因此溴溴類殺生劑的的開發(fā)研究勢勢頭迅猛。國國外從七十年年代后期開始始開發(fā)溴類殺殺生劑，目前前已在美國、日日本、西歐等等國廣泛應(yīng)用用于工業(yè)冷卻卻水系統(tǒng)及游游泳池、戲水水樂園等場所所的殺菌處理理。其主要產(chǎn)產(chǎn)品有氯化溴溴、溴氯化合合物、二溴氮氮氚丙酰胺、溴溴氯海因類產(chǎn)產(chǎn)品。國際知知名的化學(xué)品品公司美國的的NALCO、DOW、日本的栗栗田等均有自自己的產(chǎn)品，目目前溴類殺生生劑市場成長長已超過氯類類殺生劑以每每年10％以上的速速度平穩(wěn)增長長。我國目前前在溴類殺生生劑開發(fā)應(yīng)用用領(lǐng)域還處于于起步階段，近近年來先后有有相關(guān)科研院院所及生產(chǎn)廠廠家開發(fā)并應(yīng)應(yīng)用了部分溴溴類殺生劑品品種，取得了了巨大的成績績。撫順精誠水處理理技術(shù)有限公公司作為國內(nèi)內(nèi)最具活力專專業(yè)水處理公公司，積極引引進吸收先進進的技術(shù)，開開發(fā)生產(chǎn)并應(yīng)應(yīng)用了BROM408/4410溴基液體殺殺菌劑，該殺殺菌劑是結(jié)合合國外最新研研究成果研制制生產(chǎn)的新一一代殺菌劑，它它克服了現(xiàn)有有殺菌劑的不不足，具有高高效、低毒、廣廣譜、快速、使使用方便等特特點，并在穩(wěn)穩(wěn)定性和實現(xiàn)現(xiàn)無味，有效效降低循環(huán)水水中的濁度，可可以實現(xiàn)液體體連續(xù)計量投投加方面取得得突破，加上上良好的性能能價格優(yōu)勢，將將成為日后溴溴類殺生劑的的代表產(chǎn)品，具具有極強的市市場競爭力。2殺菌性能測測試2.1連續(xù)投投加的殺菌性性能試驗BROM-4008連續(xù)投加殺殺菌試驗：（20mg//L商品濃度24h分5次投加）基基礎(chǔ)菌數(shù)：5.2×1055個/mL（見表1）。表1時間(h)124812162024異養(yǎng)菌總數(shù)(個個/mL)3.1×10554.0×10441.7×10448.2×10333.0×10335.0×10222.2×10221.0×1022殺菌率(%)40.493.096.799.099.499.999.9100BROM-4110連續(xù)投加殺殺菌試驗：（20mg//L商品濃度24h分5次投加）基基礎(chǔ)菌數(shù)：8.3×1055個/mL，見表2。試驗表明，在22h內(nèi)，濃度遞遞增接近2mg/L時，BROM408和BROM410的殺菌率均均達到90%。延續(xù)時間間越長，殺菌菌率呈現(xiàn)上升升趨勢，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BROM408/BROM410高效溴基殺殺菌劑在連續(xù)續(xù)加藥狀況下下對于微生物物控制具有良良好穩(wěn)定性以以及不斷強化化的鞏固特性性。表2時間(h)124812162024異養(yǎng)菌總數(shù)(個個/mL)5.3×10557.4×10446.7×10444.8×10448.0×10334.4×10337.2×10228.0×1022殺菌率(%)37.090.492.095.099.099.999.91002.2不同ppH值條件殺菌菌性能影響不同pH條件殺殺菌性能對比比：（20mg//L商品濃度沖沖擊投加，4h測定，基礎(chǔ)礎(chǔ)菌數(shù)：6.8×1055個/mL）見表3。表3pH值BROM-4008異養(yǎng)菌(個/mL)殺菌率(%)BROM-4110異養(yǎng)菌(個/mL)殺菌率(%)7.07.2×102299.97.9×103399.27.53.2×102299.94.2×102299.98.06.6×102299.97.8×103399.28.52.1×104496.92.1×104496.99.05.0×103399.27.4×104496.2試驗表明，BRROM4008、BROM4410在pH6～9范圍具有優(yōu)優(yōu)良殺菌效率率，pH值為7.5時效果最好好，適于冷卻卻水在自然pH值下運行。2.3不同投投加濃度時的的殺菌性能不同濃度梯度時時殺菌性能對對比：（以商商品濃度沖擊擊投加，4h后測定，基基礎(chǔ)菌數(shù)：7.6×1066個/mL）見表4。表4濃度梯度(mgg/L)BROM-4008異養(yǎng)菌總數(shù)(個/mL)BROM-4110異養(yǎng)菌總數(shù)(個/mL)5.02.6×10558.4×1055107.2×10449.3×1044156.6×10338.6×1033202.1×10225.5×1033試驗結(jié)果表明，沖沖擊投加的方方式下BROM408、BROM410在5mg//L時即表現(xiàn)出出優(yōu)良的殺菌菌性能，隨著著投加濃度的的提高殺菌性性能也不斷提提高。2.4對細菌菌、真菌、藻藻類的作用效效果

細菌真菌藻類粘泥形成菌鐵細菌腐蝕性細菌形成芽孢的不形成芽孢的Brom4008+++++++++++++++Brom4110++++++++++++++3BROMTTM408現(xiàn)場工業(yè)實實驗3.1BROOMTM408沖擊性投加加試驗試驗時間：20003年3月26日～3月29日試驗場地：撫順順石油二廠第第四循環(huán)水場場試驗過程及效果果：試驗水場石油二廠第四循循保有水量m33(700)試驗藥劑BROMTM4408殺菌劑檢測項目采樣時間加藥濃度異養(yǎng)菌(個/mmL)余氯(mg/LL)濁度(mg/LL)3月25日9點點漂白水每日沖擊擊加200kgg4.7×1055

463月26日9：：303月26日9時時加藥50mg//L(35kg沖擊擊投加)1.5×10332.044.611：301.0×10221.548.413：301.0×10221.042.817：302.7×10330.7558.93月27日9點點1.0×10220.5051.43月28日9點點8.0×10550.0549.13月29日9點點3月29日100點開始投加加原來使用的漂白白水7.2×10550.0155.6

根據(jù)上表，從從3月26日到3月27日連續(xù)的2h、4h、8h、24h、48h的異養(yǎng)菌檢檢測值來看，作作為氧化型殺殺菌劑的BROMTMM408達到了預(yù)期期的殺菌效果果，但由于投投加濃度比較較小，其持續(xù)續(xù)殺菌時間在在48h以后效果已已不明顯。從從濁度檢測結(jié)結(jié)果看，在加加藥后6h濁度達到最最高水平：58.9mmg/L，表明了其其顯著的剝離離作用。在試試驗期間，系系統(tǒng)的含油量量測試值為30mg//L，表明BROMTMM408殺菌劑在系系統(tǒng)介質(zhì)泄漏漏的情況下仍仍然保持了其其良好的抗污污染物性能。3.2BROOMTM408低濃度連續(xù)續(xù)投加的殺菌菌試驗試驗時間：20003年3月25日～3月28日試驗地點：石油油二廠七水場場試驗過程及效果果：驗水場石油二廠七水場場保有水量mm34500試驗藥劑BROMTM4408殺菌劑檢測項目采樣時間加藥量及濃度異養(yǎng)菌(個/mmL)余氯(mg/LL)濁度(mg/LL)3月24日8：：30漂白水(4000-500kkg)4.1×10550.0122.33月25日9點點3月24日155點使用加藥藥泵開始連續(xù)投加加30mg/LL(按保有水量量計算每日投加1300kg)3.5×10440.0120.93月26日9點點1.9×10550.0121.53月27日9點點6.7×10440.0129.43月28日9點點1.3×10440.0115.83月29日9點點5.0×10330.2512.13月30日9點點6.3×10330.059.593月31日9點點1.5×10440.019.607d實驗的平均均腐蝕速率mm/aa0.0102(實驗期間緩緩蝕阻垢劑正正常投加)根據(jù)上表的數(shù)據(jù)據(jù)，可以看出出，3月24日未投加BROM4408前的基礎(chǔ)菌菌數(shù)在4.1×1105個/mL，投加BROM4408殺菌劑后達達到了3.5×1104個/mL。3月26日異養(yǎng)菌數(shù)數(shù)達到1.9×1105個/mL，可以認(rèn)為為是由于BROM4408的剝離作用用造成剝離物物中的細菌釋釋放，引起異異養(yǎng)菌數(shù)出現(xiàn)現(xiàn)反彈。3月27日的異養(yǎng)菌菌數(shù)達到6.7×1104個/mL，同時濁度度增大到試驗驗期間的最大大值29.4mmg/L，此時BROM4408殺菌劑的剝剝離作用可謂謂發(fā)揮良好。3月28日到3月31日期間由于BROMTMM408殺菌劑的優(yōu)優(yōu)良的滲透作作用將剝離物物分散開來并并且將細菌殺殺死，異養(yǎng)菌菌數(shù)在104個/mL甚至達到103個/mL的歷史最好好水平，濁度度迅速由3月27日的29.4mmg/L呈現(xiàn)梯度下下降，達到實實驗?zāi)┢诘?9.60mgg/L的歷史最好好水平。同時，在與現(xiàn)場場近期使用的的漂白水和優(yōu)優(yōu)氯凈的對照照中可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，用BROM4408殺菌劑，并并不需要將余余氯控制在使使用其他種類類氧化型殺菌菌劑要求的0.2～0.5mgg/L的水平，就就可以將異養(yǎng)養(yǎng)菌控制得非非常之好，這這在氧化型殺殺菌劑中是罕罕見的。由實驗期間的腐腐蝕監(jiān)測情況況來看，在緩緩蝕阻垢劑正正常投加的情情況下，腐蝕蝕速率達到0.01002mm/aa的水平，可可見BROM4408殺菌劑對于于腐蝕控制沒沒有不良影響響。下圖為異養(yǎng)菌數(shù)數(shù)量在試驗期期間的變化曲曲線圖：4BROM--408、BROM--410工業(yè)應(yīng)用實實例4.1BROOM-4088在大連石化化有機合成廠廠四循的應(yīng)用用大連石化有機合合成廠四循采采用美國Chemttreat公司全套水水處理技術(shù)方方案，采用連連續(xù)投加氧化化型殺生劑NaClO（漂白水），配配合投加生物物分散劑CL-400A控制微生物物，效果良好好。但在實際際運行操作中中NaClO用量較大，進進貨頻繁，同同時由于NaClO的腐蝕性強強、較大的刺刺激性氣味，對對工人的身心心健康帶來很很大影響。針針對這一問題題，從2003年10月開始正式式采用BROMTMM408替代NaClO和CL-400A進行日常的的微生物控制制，實際應(yīng)用用取得了良好好的效果。系統(tǒng)工藝參數(shù)及及藥劑使用方方案：系統(tǒng)工藝參數(shù)系統(tǒng)名稱大連石化合成廠廠四循循環(huán)水量(M33/H)3300保有水量(M33)1200系統(tǒng)溫差(℃))5濃縮倍數(shù)5～6通過實際測試數(shù)數(shù)據(jù)可以看出出，在BROM--408應(yīng)用期間，水水場的異養(yǎng)菌菌均控制在標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)要求的范范圍內(nèi)。表征征水體清潔程程度的濁度、懸懸浮物全部達達標(biāo)。冷卻塔塔填料、塔壁壁清潔，無粘粘泥藻類滋生生。系統(tǒng)微生生物控制效果果優(yōu)良。水處理方案藥劑投加濃度和方式式用量(kg)功效CL4893370-90mgg/L.平均劑量為80mgg/L12.8～144.1阻垢劑CT78820mg/L維護運行3.2～3.55緩蝕劑BROM408820mg/LL連續(xù)投加25kg氧化性殺菌劑CL-21500A100mg/LL(每兩個月加加一次沖擊)120kg非氧化性殺菌劑劑微生物控制效果果項目/時間09/0310/0311/0312/0301/0402/0403/0404/0405/0406/04異養(yǎng)菌105個個/mL0.060.030.100.060.0050.470.080.240.071.27濁度mg/L16971286158912懸浮物mg/LL11148117910181294.2

BRROM-4110在撫順石化化公司熱電廠廠的應(yīng)用撫順石化公司熱熱電廠為撫順順石化公司石石化公司各大大生產(chǎn)裝置提提供電力和蒸蒸汽供應(yīng)。作作為該廠循環(huán)環(huán)水高濃縮倍倍數(shù)運行（7倍）水處理理方案的一部部分，采氧化化型殺生劑采采用BROM--410。系統(tǒng)工藝參數(shù)及及藥劑使用方方案：系統(tǒng)工藝參數(shù)：：系統(tǒng)名稱大連石化合成廠廠四循循環(huán)水量(M33/H)14200保有水量(M33)9000系統(tǒng)溫差(℃))7濃縮倍數(shù)7BROM-4110投加方案：：依據(jù)水處理方案案BROM--410的投加濃度度為10～20mg//L，現(xiàn)場投加加通過CaseTMM—8101循環(huán)水自動動加藥控制系統(tǒng)基于在在線測試ORP值自動調(diào)節(jié)節(jié)藥劑投加量量，ORP控制范圍為200mV～250mmV。微生物控制效果果：2004年3月月～8月異養(yǎng)菌/ORP測試值/410耗量統(tǒng)計表表時間3月4月5月6月7月8月123456789101112ORP(mVV)220180238212249308237245208242197242410量(kgg)76789582981089011085120117130異養(yǎng)菌(1055)0.030.020.10.050.40.070.090.230.610.490.270.83由上表可見，控控制系統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)了氧化型殺殺生劑的自動動連續(xù)投加，在在線測試ORP穩(wěn)定的控制制在200mV～250mmV范圍。通過過對比3～8月的日加藥藥量可明顯看看出隨著氣溫溫的升高微生生物生長趨于于旺盛，控制制系統(tǒng)自動的的加大了藥劑劑的投加量，異異養(yǎng)菌監(jiān)測數(shù)數(shù)據(jù)全部＜1×105個/mL，系統(tǒng)微生生物得到了良良好的控制。5BROMTTM408//410高效溴基殺殺菌劑優(yōu)勢總總結(jié)⑴在堿性水中中（pH＞7）具有更高高的殺菌活性性：在不同pH條件下HOCl、HOBr的電離程度度差異較大，HOCl比HOBr更不穩(wěn)定，對對pH更敏感，在pH＝7.5時有超過50%的HOCl離解，pH＝8.時有約90%的HOCL離解，而此此時Br主要以HOBr形式存在。⑵在含氨基化化合物水中Br比Cl具有更高的的殺菌活性：：NH2Cl殺生能力極極差，為游離離氯的1/80。NH2Br、NHBr2均具有較強強的殺生活性性，接近游離離溴的殺生效效果。⑶殺生速度快快：Br2比CL2殺生速度快快，相同條件件下，4min致死量可達4個數(shù)量級。⑷降低系統(tǒng)的的總鹵素余氯氯（余溴）值值：氯類殺菌菌劑余氯0.3～0.5mgg/L，BROM4408/4110余氯0.1～0.2mgg/L。⑸溴處理對金金屬的腐蝕性性?。郝缺蠕邃寰哂懈叩牡难趸裕故褂猛葎┝苛康匿鍖饘賹俚母g性小小于氯。⑹對環(huán)境影響響?。簹堄嘤斡坞x鹵素具有有毒性，一般般要求0.2×110-6（以余氯氯計），應(yīng)用用BROM4408/4