[发明专利]一种高效非氧化性杀菌剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及水处理用杀菌剂，尤其针对循环水的异养菌严重超标的水质，使用效果极佳，满足生产需求。

背景技术

工业循环水处理过程中会经常遇到生产装置有介质泄漏现象，泄漏物直接进入循环水中，造成循环水中异养菌数据严重超标，这其中以硫酸盐还原菌及硝化细菌较难控制，严重时会造成系统碱度急速下降，从而大大增加了腐蚀速率；另一方面会造成循环水系统微生物爆发，大量生成生物粘泥，堵塞循环水过滤网、填料及换热器管束，严重威胁装置的正常运行，炼油厂循环水系统会经常泄漏原油类特质，现在原油中硫化氢含量呈逐年大幅上升趋势，当硫化氢进行循环水系统后，会引起硫酸盐还原菌的大量滋生，一般采用加氯的方式很难有效控制硫酸盐还菌的生长，这是因为，一方面硫酸盐还原菌通常为黏泥所覆盖，水中的活性氯不容易到达这些微生物生长的深处；另一方面硫酸盐还原菌利用硫化氢的还原性环境使氯还原生成氯化物，从而使氯失去了杀菌的能力，理论上，需要5份的氯才能使1份的硫化氢反应完全。实验室的试验表明，在硫酸盐还原菌菌落的周围出现低PH值和高浓度的硫化氢。硫酸盐还原菌中梭酸不但能产生硫化氢气体，而且还能产生甲烷，从而为硫酸盐还原菌周围的产黏泥细菌提供营养，产黏泥细菌很难用杀生剂进行控制，因为它们周围有一层气体保护着，阻碍了氯的进入，化肥循环水系统所带装置会将氨泄漏进来，或受环境影响使氨进行循环水系统，从氨的化学性质看，氨溶于水中能离解为NH₄⁺及OH^-，其性质为碱性，漏入水中的氨应使水中碱度增加，pH值上升，同时氨为无机氮化合物，是微生物的营养源，会促进微生物的大量生长，尤其使硝化菌和亚硝化菌繁殖严重，氨对循环水的危害机理如下：

NH₃+H₂O====NH₄⁺+OH^-

NH₄⁺+1.5O₂→NO₂^-+H₂O+2H⁺（在亚硝化菌作用下，氯加速这个过程，pH值下降）

NO2-+0.5O2→NO3-(在硝化菌及氯的作用下)

NO2-+HClO→NO3-+HCl(次氯酸水解，氧化亚硝酸根，次氯酸被消耗)

亚硝化菌和硝化菌都是自养型细菌，从反应中获得所需能量进行细胞合成，反应式如下：

22NH₄⁺+37O₂+4CO₂+HCO₃-→C₅H₇NO₃+21NO₃^-+20H₂O+42H⁺

通过以上反应可知，氧化1KG氨氮需要4.57KG氧气，硝化1KG的氨氮需要消耗7.1KG的CaCO₃碱度，如果水中碱度不足，就会造成pH值严重下降。从而引起腐蚀迅速加剧。

水中含氨时，HClO与氨会起作用，产生氯胺类化合物，称为化合性氯，其成分随不中PH值而定，反应式如下：

pH＞7.5          HClO+NH₃=NH₂Cl+H₂O

pH＝5.0-6.5      HClO+NH₃=NHCl₂+2H₂O

pH＜4.4          3HClO+NH₃=NCl₃+3H₂O

NH₂Cl、NHCl₂及NHCl₃分别为一氯胺、二氯胺及三氯胺，水在碱性运行时主要存在一氯胺，酸性运行时则产生二氯胺，当水中不含HClO时，氯胺会缓慢离解放出HClO，因而也有持久的杀生作用，但其杀菌作用比氯差得很多,所以此时含氨实际上是消耗了氯，使氯效大大降低。

水中有氨存在，化合性余氯反应式如下：

2NH₂Cl+HClO===N₂↑+3HCl+H₂O