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水处理药剂选择方法

来源:www.meldapps.com 发表时间:2017-11-09

  水处理药剂选择方法

  1循环冷却水系统中的微生物危害

  在冷却水硬度和碱度不高的情况下,微生物的危害是循环冷却水系统安全运行的最大障碍,主要表现有(l)恶化水质,加大动力消耗,损坏设备。冷却水中微生大量繁殖,会使水的通道缩小,阻碍水流,增大能耗,损坏设备。(2)形成生物粘泥。冷却水中的微生物混合泥沙、无机物和尘土等,形成生物粘泥。生物粘泥会降低热效率,恶化水质,引起设备管道局部腐蚀。(3)形成生物垢,促进腐蚀。生物垢主要是微生物生长所致,它会出现在水系统和工业用水相接触的各个部位,它是工业冷却水发生故障的主要原因。(4)使缓蚀剂失效或部分失效。微生物的新陈代谢活动会使缓蚀剂、阻垢剂发生分解,致其失效或部分失效。(5)产生致病菌,危害人体健康。循环冷却水中的微生物,有些是致病微生物,可直接危害人体健康。

  1.l好氧性夹膜细菌和芽孢细菌的危害

  好氧性夹膜细菌,如气杆菌属、假单胞菌属等在冷却水中能大量生长。这些好氧性夹膜细菌都会产生黏液。芽孢细菌在某些不良环境下产生孢子,这些饱子也能产生黏液。这些细菌产生的黏液和芽孢是冷却水系统中形成黏泥的主要原因。

  1.2硫酸盐还原菌(SRB)的危害

  硫酸盐还原菌(简称SRB)属于厌氧型微生物,它是微生物腐蚀和环境污染的主要因素之一。硫酸盐还原菌是脱硫孤菌属中的一类特殊菌种,可氧化含碳有机化合物或氢、还原硫酸盐产生HZS。它可以在pH值为5.5~9.0,温度在5℃~50℃范围内生长,有些硫酸盐还原菌能在100℃的高温、500Mpa高压(甚至更高)的极端环境条件下生长。在金属表面和沉积物和之间往往缺氧,以硫酸盐还原菌为主的厌氧菌得以繁殖,当温度为25℃~30℃时,繁殖更快。它的主要危害是对金属表面的去极化作用;由于其氢化酶的作用,将硫酸盐还原成硫化物和初生态氧[O],而[O]与[H]去极化生成H2O,靠它的去极化作用加速对管道和设备的腐蚀,腐蚀产物FeS又可以堵塞管道。近期又发现硫酸盐还原菌属发生变异现象,硫酸盐还原菌在饥饿状态下,菌体自动变小,这项研究表明,将有许多新型的变种产生。虽然国内外学者对硫酸盐还原菌诱发腐蚀的机理存在不同认识,但硫酸盐还原菌能加剧腐蚀却是不争的事实。

  1.3铁细菌的危害

  铁细菌是一类能将二价铁盐氧化成三价铁化合物,并能利用此氧化过程中产生的能量来同化二氧化碳进行生长的细菌的总称。铁细菌是钢铁锈瘤产生的主要原因,铁细菌长期产生氢氧化铁,可积累成褐铁矿,在铁制水管中的生长繁殖会缩短水管的使用寿命。铁细菌是一类好氧异样菌,也有兼性异养和自养的,在含氧量小于0.5mg/L的系统中也能生长。在循环冷却水过程中,铁细菌在水管内壁形成氧浓差电池,它能使二价铁离子氧化成三价铁离子,释放的能量供细菌生存所需,属化能自养型微生物。铁细菌在氧化二价铁离子过程中,形成的氢氧化铁在细菌周围形成大量的棕色豁泥,造成金属管道堵塞,并为专行厌氧的硫酸盐还原菌提供有利条件,进而在铁管管道上形成锈瘤结节,产生坑蚀,并散发强烈的臭味。

  1.4真菌的危害

  (1)堵塞管道。如部分霉菌在繁殖是会形成一团团的丝体,造成管道堵塞。

  (2)污染冷却水。部分真菌可使水中有机质腐烂,使水质变坏、发臭。

  (3)损害木材。真菌能分解木材的主要成份纤维素、木质素等,把高分子降解为分子,是木材结构严重损坏。微生物在循环冷却水中的大量滋生,对热力设备的安全经济运行造成严重影响,对于循环冷却水中微生物的滋生问题,通常采用化学处理方法进行水质净化,主要是投加各种杀菌剂。

  2杀菌灭藻剂概述

  杀菌灭藻剂是控制冷却水系统微生物生长最有效和最常用的方法之一。杀菌灭藻剂又称杀生剂、杀菌剂。杀菌灭藻剂主要分为两大类:氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂。

  2.1氧化性杀菌剂

  (l)氯气氯气是目前用量最大的杀菌剂,但山于易产生三氯甲烷,使用受到一定的限制。

  (2)氯胺杀菌持续时间长,并可以抑制微生物后期生长,缺点是杀菌能力差,且价格昂贵。

  (3)次氯酸盐次氯酸盐杀生作用较好,缺点与氯气相似,因此也受到一定的限制。

  (4)氯代异氰尿酸类溶解性好,较次氯酸盐和氯气稳定,缺点是价格偏高。如优氯净,优氯净学名二氯异氰尿酸钠。杀菌机理为:二氯异氰尿酸水解后生成次氯酸,次氯酸是强氧化剂,与细胞内原生质(代谢酶)反应生成稳定的氮一氯键,达到杀菌目的。

  (5)二氧化氯二氧化氯今年来在电厂中的应用越来越多,不但适合pH范围广,抑制微生物的能力也比氯气强,同时还具有剥离性能,缺点是沸点低(11℃),气体和液体均不能运输,必须配发生器到现场制作和使用。

  (6)臭氧臭氧是一种强氧化剂,国外已广泛应用于循环冷却水处理中,我国尚处于起步阶段。特点是作用快,污染小,缺点是氧化能力过强,几乎没有缓蚀剂和阻垢剂能与之相配,且需要现场发生,导致成本过高。

  (7)溴基杀菌剂溴基杀菌剂是一种相对较新的杀菌剂,其市场占有量以每年10%的速度平稳增长,缺点是在含有有机磷盐的水中不宜使用,且价格昂贵。

  (8)过氧化物这类杀菌剂的突出优点是不会形成有害的分解产物,缺点是可被过氧化物酶分解。

  2.2非氧化性杀菌剂

  (1)氯酚类是一类使用较早的水处理剂,其缺点是毒性大且不易生物降解,今年来用途逐渐减少。

  (2)有机锡化合物有机锡分子能够透过生物膜杀死微生物,但毒性太强。

  (3)季铵盐季铵盐类杀菌剂是一类高效低毒的杀菌剂,可以杀死存在于粘泥下的硫酸盐还原菌,缺点是产生的泡沫多,易产生假水位。如TH-406,杀菌机理为季胺盐类属阳离子表面活性剂,由于其疏水基团含有水溶性基团,提高了季胺盐在水中的分散度,增加了表面活性,加强了杀菌剂在细菌体内的吸附作用,阻止了细菌的呼吸和糖酵解作用。季胺盐也能使蛋白质变性,使氯和磷化合物从细胞内渗出而导致细胞死亡。

  (4)胺类这类杀菌剂的作用机理是烷基胺的亲油基团能够溶解菌体表面的脂肪,与酚类杀菌剂有很好的协同作用。

  (5)有机硫化合物如二硫氰基甲烷,对真菌和硫酸盐还原菌杀生作用显著,又具有低毒、易溶于水等优点,常被优先使用与对排放有严格限制的水处理系统和主要控制勃泥细菌的冷却水系统。

  (6)铜盐铜盐中的铜离子能凝结菌体的胶质物质,破坏细胞的呼吸和代谢作用,使细胞死亡。缺点是对水生生物的毒性较大,排放易造成环境污染。

  (7)异噻唑啉酮杀菌有广谱性,同时对粘泥有剥离作用。有投药时间间隔长不起泡沫等优点,应用越来越广泛。其杀菌机理主要有三种:①阻碍菌体的呼吸作用。绝大多数微生物是靠呼吸作用进行新陈代谢,含有蛋白质硫醇的酶在呼吸作用中起关键作用。异噻唑啉酮一经加入,在极短的时间内便可迅速进入微生物细胞,并与蛋白质硫醇发生作用从而破坏酶。由于酶被破坏,细胞的呼吸作用立即受到抑制,于是细胞的生长马上停止。同时,异噻唑啉酮与蛋白质硫醇反应还可导致细胞内生成极具反应活性的游离基,这些游离基进一步破坏细胞,使其失去自身修复的功能,最终导致微生物死亡。②破坏细胞壁。杀菌剂能融化细胞壁,破坏了内外环境的平衡,导致细菌死亡。③异噻唑啉酮的活性基团可以与核酸上的碱基反应,阻碍核酸的形成,破坏菌体的生长和繁殖。

  (8)戊二醛戊二醛几乎无毒,适合pH范围广,耐高温,是杀硫酸盐还原菌的特效药,本身可生物降解。缺点是能与铵盐化合物反应而失去活性。

  (9)季磷盐新型杀菌剂,与季铵盐有相似的结构,缠绕微生物能力,提高了杀生性能。有高效、光谱、低毒、易生物降解等优点。

  3监测方法的选用

  3.1常用细菌监测方法

  3.1.1微生物显微镜直接计数法

  该法随机性大,所以对菌体数量不能做出较为宏观、全面的反映。显微镜直接计数法一般与血球计数板配套使用,但显微镜直接计数法的优点是快速,观察到马上可以计数。

  3.1.2细菌平板菌落计数法

  平板菌落计数法是将待测样品经适当稀释之后,其中的微生物充分分散成单个细胞,取一定量的稀释样液接种到平板上,经过培养,由每个单细胞生长繁殖而形成肉眼可见的菌落,即一个单菌落应代表原样品中的一个单细胞。统计菌落数,根据其稀释倍数和取样接种量即可换算出样品中的含菌数。

  【具体方法参见】

  3.2常用藻类的监测方法

  3.2.1藻类显微计数技术

  在藻类生物学检验中,计数技术是一种简单、直观反映藻类生物量的方法。借助显微镜和计数框可以对水体中藻类的数量或体积作直接的定量。浮游植物计数通常采取总细胞计数、自然单位计数(包括任何单细胞个体或群体,单位数/mL)和标准面积单位计数(400计数单位)3种方法。总细胞计数可以准确衡量藻细胞个数,如有多细胞群体藻类存在,将增大工作量;自然单位计数简便实用,但准确性差,在水样处理过程中藻细胞容易从群体脱离,给测定结果带来误差。在实际应用中,人们倾向于用自然单位计数法对水体含藻量作出评定。

  3.2.2叶绿素a法

  藻类具有叶绿体,含有叶绿素a、b、c、d,各类胡萝卜素及叶黄素等,能够进行光合作用。叶绿素a包含在所有的藻类之中,约占藻体有机物干重的1%~2%。在光合作用过程中,叶绿素b、c、d所吸收的光能都要传递给叶绿素a,因而叶绿素a是间接衡量藻类生物量的较理想指标。

  测定藻类叶绿素a的方法有分光光度法和荧光法。分光光度法通常用丙酮萃取藻类浓缩样的色素,测定萃取物在不同吸收波长(750nm、663nm、645nm、630nm)下的吸光值,而后计算出叶绿素a的值。荧光法比较灵敏,需要样品量少,适合于活体测定。叶绿素a在430nm波长光照激发下产生663nm的荧光,测定荧光强度,得出叶绿素a含量

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