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二氧化氯消毒剂应用于工业循环水消毒

发布人:秀霸二氧化氯消毒剂    发布时间:[2017年12月25日]

二氧化氯是目前国际上公认的新一代广谱杀菌剂和除藻剂,在世界发达国家中已得到广泛应用。在冷却循环水杀菌处理方面,相对于氯而言,二氧化氯是一种高效杀菌剂,其杀菌能力比氯强,杀菌作用比氯快,且剩余剂量的药性持续时间长,特别是在采用碱性水处理剂配方和含较高氨气或有机物时,用二氧化氯作冷却循环水的杀菌剂更有效、更经济、更环保。此外,二氧化氯还能消除水的腐臭味,分解菌体残骸,控制粘土生长。同时,作为第四代消毒剂,二氧化氯被世界卫生组织(WHO)列为A1级安全消毒剂。由于二氧化氯具上述优点,它正逐渐取代或补充工业上传统的氯气灭菌法,成为较具有应用前景的工业循环水的新一代灭菌、除藻剂,广泛应用于电厂、石油、石化等行业。


  一、二氧化氯的性能与特点


  1、高效性


  循环冷却水系统结垢、腐蚀与微生物繁殖是相互联系的,控制微生物即可控制循环冷却水系统结垢、腐蚀等,从而提高冷却效率,降低操作及维修费用。


  二氧化氯是一种强氧化剂,杀菌力强。与氯相比,二氧化氯不仅能有效的杀灭细菌,还能杀灭芽孢和孢子、病毒、真菌及除藻,且药效持续时间长。如当循环水中异养菌浓度为108~109个/升时,0.1ppm的二氧化氯达到99%杀菌率时只需要5分钟,且二氧化氯杀菌效果持续时间长。试验表明通常二氧化氯对厌氧菌的杀灭率在12小时内保持在99%左右,即使在作用时间长达24小时后,杀菌率仍可保持在86%左右。而5ppm氯气的杀菌率只能达到75%左右,且作用时间只能保持数小时。


  2、适应性广


  二氧化氯适用的pH值范围广。在pH值为6~9的范围内,都能有效的杀灭绝大多数微生物,因此杀菌效果基本不受水的pH值影响。如当pH值从7增加到9.5时,氯的杀菌效果大大降低,但二氧化氯的杀菌效果大致相同。这使二氧化氯特别适用于碱性条件下(pH≥8)循环冷却水系统中。为避免腐蚀,循环冷却水的pH值一般控制在8.0~9.5之间,而一般以氯为主的微生物控制方案的pH值较佳范围为6.5~7.5。


  3、绿色环保


  二氧化氯虽是强氧化剂,但不是氯化剂,它与有机物等不产生发散性的卤化物,既不生成有致癌性的三氯烷烃;而氯气的氧化作用是无选择性的,常通过原子取代而发生氯化反应,这种反应将产生大量氯化物,特别是氯代烷烃(如THM)等强致癌性物质,同时,氯气杀菌投入量比二氧化氯高很多,为了保持杀菌率,还要维持高的余氯浓度,这将造成排污处理成本的增加。


  氯化酚对水生生物有负影响,并造成相对高的化学耗氧量,在环境中也相当持久(排放浓度为0.1mg/L),二氧化氯可以氧化酚类化合物,使其成为环境所能接受产物,如草酸和马来酸。因此,使用二氧化氯有助于酚类和氯化酚类符合排放标准。故从卫生环保发展来说,用二氧化氯法取代传统氯气法有特别重要的意义。


  4、不与氨氮化合物反应


  由于二氧化氯不与氨氮化合物反应,当二氧化氯加到含氮污染的水中时,不会增加二氧化氯的消耗,也不会产生有毒的反应产物,而且其实际消耗量比氯要少,因此它特别适合于含这类化合物的系统,如合成氨厂、炼油厂等冷却水系统。


  5、其它


  二氧化氯可迅速氧化二价铁离子形成Fe(OH)3,达到除铁,剥粘泥目的;由于二氧化氯是强氧化性杀菌剂,不会产生抗药性,而通常非氧化杀菌剂使用久了,会是微生物产生抗药性,如目前常用的季胺盐杀菌剂;此外许多水处理药剂会受到氯的影响,如缓腐剂三唑、EDTA 、NTA等,二氧化氯对其则没有影响。


  二、二氧化氯灭菌原理


  二氧化氯灭菌原理是其强氧化作用。二氧化氯分子的电子结构呈不饱合状态,外层共有19个电子,因此具有强烈的氧化能力。其氧化性能主要表现在对富电子或供电子的原子及原子团(如氨基酸内含巯基的酶和硫化物、氮化物等)进行攻击,强行掠夺这些基团中的电子,造成基团断链解体,使其酶系统失去活性,从而达到抑制和杀灭各种病菌、细菌、真菌、藻类等低等生物的目的。二氧化氯不同于氯气的氧化—氯化杀菌机理,显示出超越传统卤素杀菌剂的消毒作用。


  三、二氧化氯的投加方式及投加量


  二氧化氯应直接用于冷却水系统的循环泵入口,因为杀菌剂的主要作用是保护热交换器及冷却水系统中的其他部件,提高冷却效率。


  一般采用间歇式投加二氧化氯(连续投加费用较高),投加量与诸多因素有关,如系统状况(循环率等)、投加周期、泄漏进系统的还原物质等。定期投加进行正常杀菌时,二氧化氯的投加量约为0.4~0.8 mg/L,投加周期长,投加量也要相应提高。通过实际应用,对某工厂冷却水的监测分析,如3天投加一次,二氧化氯投加浓度为0.4 mg/L,如要延长周期至5~6天,则投加量为0.6~0.8 mg/L。当水质恶化,微生物大量繁殖时,可视具体情况作冲击投加,投加浓度为1.0~2.0 mg/L。


  冷却塔中微生物的控制,一般须保持投加二氧化氯后作用5分钟,可维持残量0.1~0.3mg/L。


  四、二氧化氯应用实例


  某化肥厂合成氨循环冷却水。原来采用优氯净杀菌剂,开始应用时,加入少量即可起到理想的杀菌除藻效果,但由于漏氨,水中的pH值偏高,加之水处理剂为有机磷系配方,致使优氯净的药效降低,继之细菌抗药性的增加,到夏季把药量加大到200mg/L,仍然无明显效果,费用猛增,换热效果变差。后改为秀霸牌二氧化氯杀菌剂,每三天为一周期,投加二氧化氯浓度为0.6 mg/L,在基本不排污的情况下,循环了48小时,水体明显变浑,浊度增加,冷排管上包覆的绿藻48小时内开始由绿变灰,最后剥离分解。运行三周期后,水质恶化情况明显好转,后改为8~9进行一次性冲击投加,投加量为1.0~2.0 mg/L,经运行检测,冷却水中微生物得到有效控制,冷却设备热交换效率明显提高。

 
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