氧化性殺菌劑在循環冷卻水中的應用
1、氯氣。在水處理中,氯由于其具有高效、快速廣譜、經濟、物源廣、使用較方便等優點,受到人們的青睞,是目前用量最大的殺菌劑。但經氯氣處理,水中易產生三氯甲烷,它是一種致癌物質,同時其半衰期時間長,易對環境造成危害,因此各國相繼出臺法規,日益嚴格控制余氯的排放量。另外,隨著水處理配方逐漸向堿性水處理方案的過渡,氯氣在高pH(>8.5)的條件下殺生活性差的缺點也顯現出來。據此,人們開發出一些氯的替代物,如ClO2、溴類殺生劑、臭氧等。
2、二氧化氯。二氧化氯的殺生能力較氯強,約為氯的2.5倍左右,特別適合應用于合成氨廠替代氯進行殺菌滅藻處理。國外于70年代中期開始將其應用于冷卻水’>循環冷卻水。但由于二氧化氯產品不穩定,運輸時容易發生爆炸事故,限制了其廣泛的應用。
3、針對這種情況人們采取現場發生ClO2、開發穩定性二氧化氯等措施,克服了這一難題。目前國內采用的現場ClO2發生裝置主要有電解ClO2發生裝置和化學法ClO2發生裝置兩類[2]。70年代美國百合興國際化學有限公司開發出穩定性二氧化氯(BC—98)。我國也于80年代后期開發出了這一產品。
4、臭氧。80年代末,臭氧作為一種殺菌劑應用于冷卻水系統受到人們的廣泛關注。由于臭氧所具有的一些優越性是傳統的化學藥劑所無法比擬的,目前,國外已將臭氧廣泛地應用于冷卻水處理中。使用結果表明,采用臭氧處理的系統可在高濃縮倍數下,甚至在零排污下運行。處理成本低于傳統的化學處理法。在這方面我國尚處于起步階段。
5、過氧化物。近些年來過氧化氫作為工業水處理的殺菌劑引起人們注意。使用過氧化氫的一個優點是它不會形成有害的分解產物。但它存在著在低溫和低濃度下活性較低,且可被過氧化氫酶和過氧化物酶分解的缺點。過氧醋酸克服了過氧化氫的缺點。過氧醋酸以前只用于美國的食品工業。最近,FMC公司收到了環保局(EPA)的注冊證,其組成為5%的過氧醋酸配方產品,可用作工業水處理殺生劑。由于其具有快速、廣譜、高效的殺菌性,分解產物無毒、對環境友好等特點,展示了良好的應用前景。JeffregF等人的試驗表明,過氧醋酸與冷卻水中一些常用的阻垢緩蝕劑,具有很好的相容性。效果比較試驗表明,過氧醋酸的性能優于戊二醛和異噻唑啉酮。
6、溴類殺菌劑。目前在殺生劑市場出現以溴代氯的趨勢。出現這一現象并不是偶然的。試驗室的評估結果表明:溴在pH8.0以上時較氯有更高的殺生活性。在一些存在有工藝污染如有機物或氨污染的系統中,溴的殺生活性高于氯。游離溴和溴化合物衰變速率快,對環境的污染小。目前,人們常用的溴類殺菌劑主要有以下幾種:
①鹵化海因:主要有溴氯二甲基海因(BCDMm、二溴二甲基海因(DBDMH)、溴氯甲乙基海因(BCMEH)等。有報道表明,BCMEH效果最佳,0.45kg(1磅)BCMEH相當于3.18kg(7磅)Cl2。
②活性溴化物:為由NaBr,經氯源(HOCl)活化而制得的液體或固體產物。特點是可大幅度降低氯的用量,并相應降低總余氯量。
③氯化溴:是一種高度活潑的液體,需由加料系統加到水中,因其危險性較大,限制了其推廣應用。