氧化性杀菌剂在循环冷却水中的应用
1、氯气。在水处理中,氯由于其具有高效、快速广谱、经济、物源广、使用较方便等优点,受到人们的青睐,是目前用量最大的杀菌剂。但经氯气处理,水中易产生三氯甲烷,它是一种致癌物质,同时其半衰期时间长,易对环境造成危害,因此各国相继出台法规,日益严格控制余氯的排放量。另外,随着水处理配方逐渐向碱性水处理方案的过渡,氯气在高pH(>8.5)的条件下杀生活性差的缺点也显现出来。据此,人们开发出一些氯的替代物,如ClO2、溴类杀生剂、臭氧等。
2、二氧化氯。二氧化氯的杀生能力较氯强,约为氯的2.5倍左右,特别适合应用于合成氨厂替代氯进行杀菌灭藻处理。国外于70年代中期开始将其应用于冷却水’>循环冷却水。但由于二氧化氯产品不稳定,运输时容易发生爆炸事故,限制了其广泛的应用。
3、针对这种情况人们采取现场发生ClO2、开发稳定性二氧化氯等措施,克服了这一难题。目前国内采用的现场ClO2发生装置主要有电解ClO2发生装置和化学法ClO2发生装置两类[2]。70年代美国百合兴国际化学有限公司开发出稳定性二氧化氯(BC—98)。我国也于80年代后期开发出了这一产品。
4、臭氧。80年代末,臭氧作为一种杀菌剂应用于冷却水系统受到人们的广泛关注。由于臭氧所具有的一些优越性是传统的化学药剂所无法比拟的,目前,国外已将臭氧广泛地应用于冷却水处理中。使用结果表明,采用臭氧处理的系统可在高浓缩倍数下,甚至在零排污下运行。处理成本低于传统的化学处理法。在这方面我国尚处于起步阶段。
5、过氧化物。近些年来过氧化氢作为工业水处理的杀菌剂引起人们注意。使用过氧化氢的一个优点是它不会形成有害的分解产物。但它存在着在低温和低浓度下活性较低,且可被过氧化氢酶和过氧化物酶分解的缺点。过氧醋酸克服了过氧化氢的缺点。过氧醋酸以前只用于美国的食品工业。最近,FMC公司收到了环保局(EPA)的注册证,其组成为5%的过氧醋酸配方产品,可用作工业水处理杀生剂。由于其具有快速、广谱、高效的杀菌性,分解产物无毒、对环境友好等特点,展示了良好的应用前景。JeffregF等人的试验表明,过氧醋酸与冷却水中一些常用的阻垢缓蚀剂,具有很好的相容性。效果比较试验表明,过氧醋酸的性能优于戊二醛和异噻唑啉酮。
6、溴类杀菌剂。目前在杀生剂市场出现以溴代氯的趋势。出现这一现象并不是偶然的。试验室的评估结果表明:溴在pH8.0以上时较氯有更高的杀生活性。在一些存在有工艺污染如有机物或氨污染的系统中,溴的杀生活性高于氯。游离溴和溴化合物衰变速率快,对环境的污染小。目前,人们常用的溴类杀菌剂主要有以下几种:
①卤化海因: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。有报道表明,BCMEH效果最佳,0.45kg(1磅)BCMEH相当于3.18kg(7磅)Cl2。
②活性溴化物:为由NaBr,经氯源(HOCl)活化而制得的液体或固体产物。特点是可大幅度降低氯的用量,并相应降低总余氯量。
③氯化溴:是一种高度活泼的液体,需由加料系统加到水中,因其危险性较大,限制了其推广应用。