[发明专利]使用氧化剂在还原条件下进行微生物控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制在含有硼氢化物的水系统（aqueous system）中的微生物生长的方法，该水系统例如施加硼氢化物基还原漂白剂后得到的溶液或悬浮液。本发明还涉及一种在有还原条件的水系统中稳定活性卤素杀生物剂的方法。

背景技术

化学物质或组合物的氧化或还原的能力通常是由其氧化-还原（“氧化还原（redox）”）电位（ORP）来量化的。物质或组合物的ORP越低（即，越负），其还原效果越强。

还原漂白剂经常使用于造纸应用中。这种类型的漂白过程中的一种采用硼氢化物（BH₄^-）化学品。当提高纸张的亮度的同时，这样的解决方案的使用也会导致生产的纸浆中硼氢化物的残留。这些残留造成提供极端的还原条件（ORP低至-500至-600mV）。硼氢化物残留使得纸浆保存和后续造纸机沉积物的控制更加困难，这是因为许多主要的造纸杀粘菌剂和防腐剂（如二溴次氮基二乙酮-酰胺、异噻唑啉酮），以及特别是氧化性杀生物剂在硼氢化物的存在下是不稳定的。

令人惊讶的是，已经发现，通过使用醛或醛源，在还原条件下（负ORP）施加氧化性杀生物剂至含有残留的硼氢化物的系统是可行的，且即使在这种条件下也可以提供残余的卤素和微生物控制。

在还原条件下卤素的中和作用是众所周知的，且通过标准方法（如ORP控制器或滴定分析方法）通常会妨碍适当的系统控制。已经发现，使用醛或醛源以使得ORP达到大于约-350mV的水平，使得通常不相容的还原剂和氧化剂材料能够在足以用于通过标准的N,N-二乙基-对-苯二胺（DPD）滴定分析方法进行微生物控制应用并分析的时间周期共存。

发明内容

根据本发明，通过调节和维持ORP>-350mV，优选>-300mV，更优选>-250mV时，通过在引入氧化剂到所述水系统之前，将醛或醛源与含硼氢化物的水系统接触一段时间，然后通过添加氧化剂化学品（如次氯酸钠）、稳定氧化剂（如溴氯二甲基乙内酰脲）、或氧化剂化学品和稳定剂化学品的组合物（如次氯酸钠与5,5-二甲基乙内酰脲组合），来控制在含有硼氢化物残留的水系统中的微生物生长。

本文中醛源（或醛供体）是一种能够释放，或分解成一个或多个醛分子的化合物。下面给出的摩尔比涉及存在或产生的醛的量，或具有两个或两个以上的醛基（如乙二醛或戊二醛）的醛的量，涉及一价醛的当量。

优选的醛和醛源包括二羟甲基二甲基乙内酰脲（dimethyloldimethylhydantoin）、戊二醛、三嗪、六亚甲基四胺、甲醛、乙二醛、四羟甲基硫酸磷（bis[tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium]sulfate）、乙缩醛（如二甲氧基甲烷）、和上述物质的混合物。

优选的氧化剂或氧化剂的混合物包括卤素源，如次氯酸钠、次氯酸钠和溴化钠，溴氯乙内酰脲，二溴乙内酰脲，二氯乙内酰脲。在一种优选的实施方案中，活性卤源选自：元素氯、元素溴、溴氯化物、碱金属次卤酸盐、碱土金属次卤酸盐、单或二卤代乙内酰脲、卤化氰尿酸酯、卤化氰脲酸、和上述物质彼此之间的混合物和/或带有溴化钠。最优选的活性卤素源是碱金属次卤酸盐，特别是次氯酸钠。

氧化剂或氧化剂的混合物也可以与含有至少一种卤素稳定化合物（如任选取代的N-氢化合物）的溶液或组合物结合。具体而言，包含至少一个N-氢化合物的组合物选自：对位-甲苯磺酰胺、5,5-二烷基乙内酰脲、甲磺酰胺、巴比土酸、5-甲基尿嘧啶、咪唑啉、吡咯烷酮、吗啉、乙酰苯胺、乙酰胺、N-乙基乙酰胺、邻苯二甲酰亚胺、苯并酰胺、丁二酰亚胺、N-羟甲基脲、N-甲基脲、乙酰脲、脲基甲酸酯、氨基甲酸甲酯、邻苯二甲酰肼、吡咯、吲哚、甲酰胺、N-甲基甲酰胺、双氰胺、氨基甲酸乙酯、1,3-二甲基缩二脲、甲基苯基缩二脲、4,4-二甲基-2-恶唑烷酮、6-甲基尿嘧啶、2-咪唑啉酮、亚乙基脲、2-嘧啶酮、氮杂环丁-2-酮、2-吡咯烷酮、己内酰胺、苯基亚磺酰亚胺（phenylsulfinimide）、苯基亚磺酰亚胺基酰胺（phenylsulfin-imidylamide）、二芳基亚磺酰亚胺（diarylsulfinimides）、二烷基亚磺酰亚胺（dialkylsulfinimide）、异噻唑啉-1,1-二氧化物、乙内酰脲、甘氨酸、哌啶、哌嗪、乙醇胺、甘氨酰胺、肌酸、甘脲、氨、铵盐、和尿素。