一种基于br2的冷却水微生物控制技术论文

　　一种基于Br2的冷却水微生物控制技术论文摘要：在杀生剂领域，以溴为基础的杀生剂已经逐渐为人们所广泛认识，但是长期以来都因为投加使用不便，固体难于溶解和控制，难于计量，气味较大，价格高等原因让人望而生畏。本文重点介绍以溴为基础的新型液体无气味杀生剂—BROMTM408/410高效溴基氧化型杀菌剂，并通过工业试验和实际应用取得的数据对其性能等优势做了详细阐述.freelg/L商品浓度24h分5次投加）基础菌数：5.2×105个/mL（见表1）。表1时间(h)124812162024异养菌总数(个/mL)3.1×1054.0×1041.7×1048.2×1033.0×1035.0×1022.2×1021.0×102杀菌率(%)40.493.096.799.099.499.999.9100BROM-410连续投加杀菌试验：（20mg/L商品浓度24h分5次投加）基础菌数： 8.3×105个/mL，见表2。试验表明，在2h内，浓度递增接近2mg/L时，BROM408和BROM410的杀菌率均达到90%。延续时间越长，杀菌率呈现上升趋势，8h后达到了99%，12h后达到了99%以上，16h后达到了99.9%，24h后达到了100%，表明BROM408/BROM410高效溴基杀菌剂在连续加药状况下对于微生物控制具有良好稳定性以及不断强化的巩固特性。表2时间(h)124812162024异养菌总数(个/mL)5.3×1057.4×1046.7×1044.8×1048.0×1034.4×1037.2×1028.0×102杀菌率(%)37.090.492.095.099.099.999.91002.2不同pH值条件杀菌性能影响不同pH条件杀菌性能对比：（20mg/L商品浓度冲击投加，4h测定，基础菌数：6.8×105个/mL）见表3。表3 pH值BROM-408异养菌(个/mL)杀菌率(%)BROM-410异养菌(个/mL)杀菌率(%)7.07.2×10299.97.9×10399.27.53.2×10299.94.2×10299.98.06.6×10299.97.8×10399.28.52.1×10496.92.1×10496.99.05.0×10399.27.4×10496.2试验表明，BROM408、BROM410在pH6～9范围具有优良杀菌效率，pH值为7.5时效果最好，适于冷却水在自然pH值下运行。2.3不同投加浓度时的杀菌性能不同浓度梯度时杀菌性能对比：（以商品浓度冲击投加，4h后测定，基础菌数：7.6×106个/mL）见表4。表4浓度梯度(mg/L)BROM-408异养菌总数(个/mL)BROM-410异养菌总数(个/mL) 5.02.6×1058.4×105107.2×1049.3×104156.6×1038.6×103202.1×1025.5×103试验结果表明，冲击投加的方式下BROM408、BROM410在5mg/L时即表现出优良的杀菌性能，随着投加浓度的提高杀菌性能也不断提高。2.4对细菌、真菌、藻类的作用效果细菌真菌藻类粘泥形成菌铁细菌腐蚀性细菌形成芽孢的不形成芽孢的Brom408+++++++++++++++Brom410++++++++++++++3BROMTM408现场工业实验3.1BROMTM408冲击性投加试验 试验时间：2003年3月26日～3月29日试验场地：抚顺石油二厂第四循环水场试验过程及效果：试验水场石油二厂第四循保有水量m3(700)试验药剂BROMTM408杀菌剂检测项目采样时间加药浓度异养菌(个/mL)余氯(mg/L)浊度(mg/L)3月25日9点漂白水每日冲击加200kg4.7×105463月26日9：303月26日9时加药50mg/L(35kg冲击投加)1.5×1032.044.611：301.0×1021.548.413：301.0×1021.042.817：302.7×1030.7558.93月27日9点1.0×102 0.5051.43月28日9点8.0×1050.0549.13月29日9点3月29日10点开始投加原来使用的漂白水7.2×1050.0155.6根据上表，从3月26日到3月27日连续的2h、4h、8h、24h、48h的异养菌检测值来看，作为氧化型杀菌剂的BROMTM408达到了预期的杀菌效果，但由于投加浓度比较小，其持续杀菌时间在48h以后效果已不明显。从浊度检测结果看，在加药后6h浊度达到最高水平：58.9mg/L，表明了其显著的剥离作用。在试验期间，系统的含油量测试值为30mg/L，表明BROMTM408杀菌剂在系统介质泄漏的情况下仍然保持了其良好的抗污染物性能。3.2BROMTM408低浓度连续投加的杀菌试验试验时间：2003年3月25日～3月28日试验地点：石油二厂七水场试验过程及效果：验水场石油二厂七水场保有水量m34500试验药剂 BROMTM408杀菌剂检测项目采样时间加药量及浓度异养菌(个/mL)余氯(mg/L)浊度(mg/L)3月24日8：30漂白水(400-500kg)4.1×1050.0122.33月25日9点3月24日15点使用加药泵开始连续投加30mg/L(按保有水量计算每日投加130kg)3.5×1040.0120.93月26日9点1.9×1050.0121.53月27日9点6.7×1040.0129.43月28日9点1.3×1040.0115.83月29日9点5.0×1030.2512.13月30日9点6.3×1030.05 9.593月31日9点1.5×1040.019.607d实验的平均腐蚀速率mm/a0.0102(实验期间缓蚀阻垢剂正常投加)根据上表的数据，可以看出，3月24日未投加BROM408前的基础菌数在4.1×105个/mL，投加BROM408杀菌剂后达到了3.5×104个/mL。3月26日异养菌数达到1.9×105个/mL，可以认为是由于BROM408的剥离作用造成剥离物中的细菌释放，引起异养菌数出现反弹。3月27日的异养菌数达到6.7×104个/mL，同时浊度增大到试验期间的最大值29.4mg/L，此时BROM408杀菌剂的剥离作用可谓发挥良好。3月28日到3月31日期间由于BROMTM408杀菌剂的优良的渗透作用将剥离物分散开来并且将细菌杀死，异养菌数在104个/mL甚至达到103个/mL的历史最好水平，浊度迅速由3月27日的29.4mg/L呈现梯度下降，达到实验末期的9.60mg/L的历史最好水平。同时，在与现场近期使用的漂白水和优氯净的对照中可以发现，用BROM408杀菌剂，并不需要将余氯控制在使用其他种类氧化型杀菌剂要求的0.2～0.5mg/L的水平，就可以将异养菌控制得非常之好，这在氧化型杀菌剂中是罕见的。由实验期间的腐蚀监测情况来看，在缓蚀阻垢剂正常投加的情况下，腐蚀速率达到0.0102mm/a的水平，可见BROM408杀菌剂对于腐蚀控制没有不良影响。下图为异养菌数量在试验期间的变化曲线图：4BROM-408、BROM-410工业应用实例4.1BROM-408在大连石化有机合成厂四循的应用大连石化有机合成厂四循采用美国Chemtreat公司全套水处理技术方案，采用连续投加氧化型杀生剂NaClO（漂白水），配合投加生物分散剂CL-40A控制微生物，效果良好。但在实际运行操作中NaClO用量较大，进货频繁，同时由于NaClO的腐蚀性强、较大的刺激性气味，对工人的身心健康带来很大影响。针对这一问题，从2003年10月开始正式采用BROMTM408替代NaClO和CL-40A进行日常的微生物控制，实际应用取得了良好的效果。系统工艺参数及药剂使用方案：系统工艺参数 系统名称大连石化合成厂四循循环水量(M3/H)3300保有水量(M3)1200系统温差(℃)5浓缩倍数5～6通过实际测试数据可以看出，在BROM-408应用期间，水场的异养菌均控制在标准要求的范围内。表征水体清洁程度的浊度、悬浮物全部达标。冷却塔填料、塔壁清洁，无粘泥藻类滋生。系统微生物控制效果优良。水处理方案药剂投加浓度和方式用量(kg)功效CL489370-90mg/L.平均剂量为80mg/L12.8～14.1阻垢剂CT78820mg/L维护运行3.2～3.5缓蚀剂BROM40820mg/L连续投加25kg氧化性杀菌剂CL-2150A100mg/L(每两个月加一次冲击)120kg非氧化性杀菌剂微生物控制效果项目/时间09/0310/03 11/0312/0301/0402/0403/0404/0405/0406/04异养菌105个/mL0.060.030.100.060.0050.470.080.240.071.27浊度mg/L16971286158912悬浮物mg/L1114811791018129 4.2BROM-410在抚顺石化公司热电厂的应用抚顺石化公司热电厂为抚顺石化公司石化公司各大生产装置提供电力和蒸汽供应。作为该厂循环水高浓缩倍数运行（7倍）水处理方案的一部分，采氧化型杀生剂采用BROM-410。系统工艺参数及药剂使用方案：系统工艺参数：系统名称大连石化合成厂四循循环水量(M3/H)14200保有水量(M3)9000系统温差(℃)7浓缩倍数7BROM-410投加方案：依据水处理方案BROM-410的投加浓度为10～20mg/L，现场投加通过CaseTM—8101循环水自动加药控制系统基于在线测试ORP值自动调节药剂投加量，ORP控制范围为200mV～250mV。微生物控制效果：2004年3月～8月异养菌/ORP测试值/410耗量统计表时间3月4月5月6月7月8月12345678910 1112ORP(mV)220180238212249308237245208242197242410量(kg)76789582981089011085120117130异养菌(105)0.030.020.10.050.40.070.090.230.610.490.270.83 由上表可见，控制系统实现了氧化型杀生剂的自动连续投加，在线测试ORP稳定的控制在200mV～250mV范围。通过对比3～8月的日加药量可明显看出随着气温的升高微生物生长趋于旺盛，控制系统自动的加大了药剂的投加量，异养菌监测数据全部＜1×105个/mL，系统微生物得到了良好的控制。5BROMTM408/410高效溴基杀菌剂优势总结⑴在碱性水中（pH＞7）具有更高的杀菌活性：在不同pH条件下HOCl、HOBr的电离程度差异较大，HOCl比HOBr更不稳定，对pH更敏感，在pH＝7.5时有超过50%的HOCl离解，pH＝8.时有约90%的HOCL离解，而此时Br主要以HOBr形式存在。⑵在含氨基化合物水中Br比Cl具有更高的杀菌活性：NH2Cl杀生能力极差，为游离氯的1/80。NH2Br、NHBr2均具有较强的杀生活性，接近游离溴的杀生效果。⑶杀生速度快：Br2比CL2杀生速度快，相同条件下，4min致死量可达4个数量级。⑷降低系统的总卤素余氯（余溴）值：氯类杀菌剂余氯0.3～0.5mg/L，BROM408/410余氯0.1～0.2mg/L。⑸溴处理对金属的腐蚀性小：氯比溴具有更高的氧化性，使用同等剂量的溴对金属的腐蚀性小于氯。⑹对环境影响小：残余游离卤素具有毒性，一般要求0.2×10-6（以余氯计），应用BROM408/410余氯可低于0.2×10-6，无需脱氯处理。⑺液体产品便于投加BROM40/4108完全弥补了现有氧化型杀生剂的不足，液体产品可以方便的实现连续投加和自动控制常用氧化型杀生剂投加方式对比种类性状投加方式不足Cl2气体加氯机可实现连续投加基础投资大运行不安全ClO2气体发生器基础投资大运行不安全 ClO2稳态冲击需现场活化,.freelg/kg，产品属实际无毒级。⑵无刺激性气味，有益于人体健康：目前市售的氧化型杀生剂均有较强的刺激性气味，在使用过程中对人和环境造成不良影响。BROM408/410利用先进的气味控制技术，彻底改善了操作应用环境。⑶性价比优良：BROM408/410与常用氧化型杀生剂经济性对比优氯净稳定性二氧化氯漂白水(NaClO)BROM408BROM410投加方式冲击冲击或连续冲击或连续连续连续使用浓度25～50mg/l50～100mg/l80～100mg/L15～25mg/l20～30mg/l每1000m3的用量25～50kg50～100kg80～100kg15～25kg20～30kg单价11元/kg11元/kg1.5元/kg 13.8元/kg9元/kg每1000m3的费用275～550元550～1100元120～150元207～345元180～270元