烷基季铵盐表面活性剂(工业水处理中常用杀菌剂)

冷却水系统是一个特殊而复杂的生态环境，适合于多种微生物的生长。人们在生产实践安中对微生物的生长及造成的危害现象已有较为充分的认识，如工业循环冷却水的冷却塔池布满绿色的藻类，冷却水管内疾换热器表面粘泥物的生成，设备管道的堵塞，换热效率的降低以及水质的恶化，管路及设备的腐蚀等。造成了工业生产设备的更换甚至停产，给工业生产造成了巨大的经济损失。因此，必须使用杀菌剂进行杀菌处理。

1 杀菌剂的分类

按照药剂的化学性能杀菌剂一般可分为氧化性和非氧化性杀菌剂。氧化性杀菌剂是一种具有强烈氧化性能的杀菌灭藻剂。对水中微生物的杀生作用很强。它借助氧化作用杀死微生物。非氧化型杀菌剂不以氧化作用杀死微生物，而是以致毒作用与微生物的特殊部位导致微生物死亡。

2 杀菌剂的类型

2.1 氧化性杀菌剂

1氯气遇水后反应生成的次氯酸是一种非常强的氧化剂。但在较高的pH值下，次氯酸会在水中离解为杀生力差的次氯酸根，所以水的pH值在6～8时用氯作为杀菌剂效果较为理想。另外，它还与水中的有机物反应生成有机氯化物，有潜在毒性，并会使氯损耗。

2次氯酸盐。冷却水系统中常用的次氯酸盐有次氯酸[Naocl]、次氯酸钙[Ca（ocl）2]和漂白剂[Cacl（ocl）]等，它们都是氧化性杀菌剂。在循环冷却水处理中，主要用于处理或剥离设备或管道中的粘泥。使用高浓度的次氯酸钠剥离冷却水系统的粘泥，曾达到较好的效果，但因其有腐蚀性，故须与铬酸盐或聚磷酸盐之类的缓蚀剂复配使用。

3氯化异膏脲酸，又称氯化三聚氰尿酸。有二氯和三氯及其二氯的碱金属盐。三氯异氰尿酸和二氯异氰尿酸钠均为白色结晶粉末，有效氯含量分别为90%和61%。它们在水中水解生成次氯酸，故杀菌作用与氯相似。

4二氧化氯。ClO2是一种黄绿色气體，它具有与氯气类似令人不愉快的刺激性气味。它的杀生能力是氯气的25—26倍，具有剂量小、作用快、效果好的特点。在水中不被氨和含氨基的化合物所消耗，对水中的有机化合物不像氯那样会产生绿化作用，而产生潜在毒性物质。另外，他适宜的pH范围广，能有效地杀灭绝大多数微生物。

5溴及溴化物。溴的杀菌活性比氯高，在pH=9.0左右时HOBr浓度还能保持在35%左右而HOCL的浓度已下降到5%左右，在计量相同条件下，氯对金属的腐蚀速度比溴要高2～4倍。

目前可供冷却水处理选用的溴化物杀菌剂有卤化海因，如溴氯二甲基海因、二溴二甲基海因、溴氯甲乙基海因等。这类杀菌剂对水中的异养菌、铁细菌均有较高的杀灭活性、杀菌速度快，适用pH范围广。

2.2 非氧化型杀菌剂

1有机硫类化合物。有机硫类化合物及其衍生物能有效地抑制冷却水中的异养菌、真菌和藻类，具有高效、广谱、低毒、无泡沫、作用特久、配伍性好、环境中降解快等优点，适用领域广。

2有机溴杀菌剂。对异养菌、铁细菌和硫酸盐还原菌有优异的杀菌效果。它的特点是使用剂量低、杀菌速度快、

与其他杀菌剂配伍性好、低毒、易于生物降解可用于反渗透系统的杀菌。

3醛类杀菌剂。戊二醛为非离子型，与其它药剂配伍性好，它可容忍高浓度、高盐含量水质。缺点是易受氨有机胺及除氧剂的影响。

丙烯醛具有广谱、渗透力强等优点，可以在高有机污染的水中使用，缺点易于自聚。刺激性较大。

4季铵盐的杀菌作用应归功于其正电荷，这些正电荷与微生物细胞壁上带负电的基团生成电价键。电价键在细胞壁上产生应力，导致溶菌作用和细胞的死亡。季铵盐也能使蛋白质变性而导致细菌死亡。

5聚季铵盐。这类物质多为氨类、醛类、环氧化合物的缩合物，无泡沫，聚季铵盐的杀藻能力的明显高于烷基季铵盐。

6季鏻盐是国内外新的高效广谱的杀菌剂，稳定性好，低毒，对硫化物稳定，它的结构与季胺盐相似，只是用鏻阳离子代替了氮阳离子。

7异噻唑啉酮是通过断开细菌和藻类蛋白质的键面起杀生作用的，它与微生物接触后，就能迅速地抑制其生长。这种抑制是不可逆的，异噻唑啉酮能迅速穿透黏附在冷却水系统中设备表面上的生物膜，对生物膜下面的微生物进行有效控制。

8两性杀菌剂具有较好的杀菌能力，高的抗有机物能力，小的pH值影响，极低的毒性和高渗透性，并具有缓蚀作用，而且配伍性、生物降解性好。

9生物分散剂可以防止细菌向固体表面的吸附，防止生物粘泥和微生物造成的腐蚀，特别是由于硫酸盐还原菌造成的腐蚀。生物分散剂可以和金属表面作用防止细菌吸附，增加杀菌剂对悬浮液细菌的杀灭效果，降低水中的细菌总数，生物分散剂降低冷却系统的毒性及系统的排污量。

10其它类型产品。氯酚类化合物是一类，应用较早的水处理杀菌剂。其毒性大而不易生物降解，不易与季铵盐类杀菌剂共用。

11复合型杀菌剂。正确地使用杀菌剂，选用不同的杀菌剂进行复合。不仅可以减少加药量并能提高杀菌灭藻效果，降低水处理费用，有机硫化物与季铵盐复配、异噻唑啉酮与有机溴的复配、溴类化合物和两性杀菌剂的复配、单季胺盐与双季胺盐的复配、醛类与两性杀菌剂的复配、聚季胺盐和异噻唑啉酮的复配均具有极佳的协同效应。

综上所述，可用于控制工业用水中的杀菌剂总类很多，它们的性能和结构也有很大的差异，我们只有对各种类型杀菌剂的结构及性能有比较充分的了解合理选用氧化性或非氧化性杀菌剂，通过交替使用杀菌剂或通过复配，提高药剂的协同作用，对系统中微生物进行有效的控制。