TS-868 殺菌劑的合成与應用

Posted 2023-01-12 生物

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工業循環冷卻水系統中絕大部分的有机物是可以生物降解的，是微生物的營養源。适宜的生存環境和充足的營養物使得微生物在循環冷卻水中大量繁殖，形成生物黏泥附著在管壁上。通常人們采用氧化和非氧化型殺菌滅藻劑，如氯、溴、二氧化氯、季銨鹽等對冷卻水系統中的細菌和生物黏泥進行控制〔1〕。但絕大多數殺菌劑難以穿透到生物黏泥的內部，雖然它們對控制水中的异養菌總數是有效的，但對于附著的有机体基本無效。通過采用合理地選擇殺菌劑、加強系統的殺菌效果、加大加藥頻率和藥劑用量、限制排放等措施可以在一定程度上控制生物黏泥的形成，但這樣做即增加了藥劑費用，還可能會引
起其他問題。由于目前人們已經認識到微生物生長對金屬表面會造成嚴重的腐蝕的事實，許多人對生物膜的形成机理進行了研究并開始研制對生物黏泥具有滲透置換和剝离作用的殺菌滅藻劑。目前很多在實驗室評价中性能优良的殺菌滅藻劑，只通過了對浮游生物的試驗，在實際使用時殺菌滅藻的效果往往不〔2，3〕。針對以上情況，我們在研究國內外現有殺菌劑的各种應用性能的基礎上，開發出了一种用于工業循環水的新型殺菌滅藻劑TS-868，它是以雙季銨鹽為主的复合型殺菌劑。TS-868對水中异養菌(TGB)、鐵細菌(FB)和硫酸鹽還原菌(SRB)有較好的殺滅效果，其殺菌能力优于傳統的單季銨鹽殺菌劑，并且對菌藻和生物黏泥具有极佳的剝离、殺滅和清洗作用。
1實驗部分
1﹒1TS-868單劑的合成
1﹒1﹒1雙季銨鹽殺菌劑的合成
稱取一定量的二鹵化烷(自制)于反應釜中，加入催化劑滴加混合叔胺，維持反應溫度60-120℃，反應4-6h得產物。
1﹒1﹒2兩性甜菜鹼型殺菌劑的合成
稱取一定量的按一定比例配制的混合胺及催化劑于反應釜中。在一定的溫度下滴加亞硫酸酯(自制)，滴加完畢后，保溫4-6h得產物。
1﹒1﹒3增效劑的合成
增效劑為經過實驗篩選后的多种表面活性劑复合物。
1﹒2TS-868殺菌滅藻劑的合成
TS-868由雙季銨鹽、兩性甜菜鹼型殺菌劑、增效劑按一定的比例复合而成。
2產品性能評价
針對工業循環冷卻水中常見的异養菌、硫酸鹽還原菌和鐵細菌對TS-868進行了殺菌性能的研究。用現場循環冷卻水系統中的細菌經實驗室培養后作為實驗菌种，將富集的菌种加入現場水樣中混勻，作為被測水樣。在被測水樣中加入一定量的殺菌劑，接触一定時間后，測定殘余菌數，与初始含菌量
對比得到殺菌率。結果見表1。

3殺藻實驗
用TS-868与1227及异唑酮進行了殺藻對比實驗。在4個1L燒杯中放入等量的水藻，其中一個燒杯作為空白，其余3個燒杯分別加入TS-868、1227、异唑酮各250mg/L，觀察2d。殺藻效果為TS-868>异唑酮>1227，而且從顯微鏡下觀察，TS-868的殺藻效果明顯优于1227与异唑酮。
4TS-868的現場應用效果評价
東北某化工厂循環冷卻水系統使用二氧化氯和异唑酮、洁爾滅作為殺菌滅藻劑交替使用，對現場的菌藻進行控制。由于存在化工原料泄漏及設備結构不合理等原因，夏季系統內菌藻繁殖較快，產生大量生物黏泥，影響到換熱效果和正常生產，使用以上殺菌滅藻劑效果不佳。檢修時打開換熱器可以觀察到管壁上有較厚的一層黑色黏泥。雖然通過加大殺菌劑用量可使水体中菌數達標，但換熱效率無明顯改觀。采用TS-868對該系統進行剝离清洗，加藥質量濃度為200mg/L，采用沖擊性投加，6h后可以明顯觀察到水質變混濁，出現大量黑色懸浮物。24h后，采用生物過濾网法對系統中的黏泥量進行測定。生物黏泥量由原來的10～20mL/m3變為60～80mL/m3，清洗剝离效果明顯，經水置換后，水質變清，各換熱器溫差增加3～6℃，換熱器運行平穩正常。圖1為采用殺菌滅藻劑TS-868從系統中清洗出來的含有大量細菌和藻類的生物黏泥照片。

5結論
(1)新型殺菌劑TS-868為非氧化性的以雙季銨鹽及兩性甜菜鹼型殺菌劑為主的复合物，与常規使用的各類季銨鹽陽离子殺菌劑在結构上有所不同。
(2)TS-868具有优良的殺菌滅藻和剝离效果。
(3)由于TS-868含有多种長碳鏈的化合物，因此在一定條件下對金屬有著良好的緩蝕作用。
(4)TS-868是一种多功能的殺菌滅藻劑，有著良好和廣泛的應用前景。en