環境友好型殺菌劑單過硫酸氫鉀的性能評價及應用(水王子消毒粉)凌俊1,王亭2,酈和生2(1.中國石油化工股份有限公司北京燕山分公司，北京102500;2.中國石油化工股份有限公司北京北化院燕山分院，北京102500)摘要：對環境友好型殺菌劑單過硫酸氫鉀的殺菌性能進行了評價；并與常用殺菌劑殺菌性能進行了對比。結果表明，靜態殺菌實驗時單過硫酸氫鉀的殺菌性能優異，有很好的瞬間殺菌效果，其殺菌特點與常用氧化型殺菌劑相當；常見緩蝕阻垢劑對單過硫酸氫鉀殺菌性能影響不大。現場應用結果顯示少量多次地投加方式可以最好地發揮單過硫酸氫鉀的殺菌性能使循環水中的異養菌數穩定在低位。關鍵詞：單過硫酸氫鉀；殺菌劑；循環水；環境友好中圖分類號:TQ085文獻標識碼:A文章編號:0253-4320(2011)05-0083-03PerformanceevaluationandapplicationofanenvironmentalfriendlybactericideLINGJun,WANGTing,LIHesheng(1.BeijingYanshanPetrochemicalCo.,Ltd.,SINOPEC,Beijing102500,China;2.YanshanBranchofBeijingResearchInstituteofChemicalIndustry,SINOPEC,Beijing102500,China)Abstract:Thebactericidalperformanceofpotassiumperoxymonosulfate,anenvironmentalfriendlybactericide,isevaluatedandcomparedwiththatofconventionalbactericides.Theresultsshowthatpotassiumperoxymonosulfatehasgoodbactericidalproperties.Itsbactericidalmechanismissimilartothatofconventionaloxidationtypebactericide.Thecommonlyusedscaleandcorrosioninhibitorhaslittleinfluenceonitsbactericidalactivity.Besidesthat,thefieldmeasurementsuggeststhatfeedingsmallamountsofbactericidefrequentlycanobtainthebestbactericidalperformance,whichcontributestothemuchlowercountofheterotrophicbacteriainthecirculatingcoolingsystem.Keywords:potassiumperoxymonosulfate;bactericide;circulatingcoolingsystem;environmentalfriendly殺菌滅藻劑是循環冷卻水系統處理三大藥劑之一，能有效控制循環冷卻水系統中微生物的生長和繁殖，從而控制循環冷卻水系統中微生物所帶來的腐蝕、結垢和黏泥問題［1］。殺菌劑按機理可分為氧化型殺菌劑和非氧化型殺菌劑兩大類,循環水常用的氧化型殺菌劑主要有液氯、二氧化氯、二氯異氰尿酸、三氯異氰尿酸等其中液氯存在安全、運輸等方面問題；二氧化氯有效含量太低，需活化劑活化，使用不方便；二氯異氰尿酸、三氯異氰尿酸分解后產生的異氰尿酸會間接增加循環水的COD,產生二次污染。循環水常用的非氧化型殺菌劑有異噻唑啉酮、季銨鹽等，這些物質加入到循環水中可直接增加循環水的COD,亦產生二次污染。隨著環保理念日益加強，循環水所用藥劑將逐漸過渡為環境友好型藥劑。對環境友好型殺菌劑可理解為：殺菌劑殺菌后不產生COD,分解產物為安全無毒的物質。單過硫酸氫鉀復合物，白色顆粒狀粉末，易溶解于水。產品在固態時安全穩定，不易發生化學反應，溶于水后通過系列鏈式反應，連續產生激發態氧自由基，殺菌效果優異。且單過硫酸氫鉀在水中分解放出氧氣和硫酸鉀，不產生有害物質，安全環保，屬于綠色藥劑。1試驗部分1.1試劑與儀器單過硫酸氫鉀，主要成分為單過硫酸氫鉀三鹽復合物(分子式K2HSO5!KHSO4!K2SO4),白色顆粒狀粉末,成都潤興消毒藥業有限公司；羥基亞乙基二膦酸(HEDP)、2-羥基磷酰基乙酸(HPA)、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、聚環氧琥珀酸(鈉)(PESA)、馬來酸-丙烯酸共聚物(MA-AA)、丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物(T225)、丙烯酸/丙烯酸羥丙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸三元共聚物(AA-HPA-AMPS),以上試劑均為分析純;YSW105自主研發循環水水穩劑，適用于高硬高堿水質；三氯異氰尿酸、有機氯化漠、季鱗鹽、十二烷基二甲基芐基氯化銨（1227）、異噻唑琳酮，以上試劑均為工業品°RCC-I型旋轉腐蝕掛片儀，江蘇高郵儀器廠；ZK-1型自控恒溫水浴鍋，江蘇高郵儀器廠;LRH-250A型生化培養箱，廣東省醫療器械廠。1.2殺菌性能試驗方法取200mL含菌量為105~107個/mL的地表水于500mL三角燒瓶中，加入一定濃度的殺菌劑和單過硫酸氫鉀，充分搖勻后置于恒溫培養箱中，在30V下恒溫培養；在藥劑加入1、24、48和72h后,分別測定三角燒瓶中的異養菌數；與不加藥劑時測得的起始異養菌數進行比較，計算殺菌率［2］。1.3異養菌的測定方法用標準平皿計數法來測定水樣的異養菌數每個水樣做2-3個稀釋度。用已滅菌的移液管吸取水樣稀釋液1mL,注入無菌培養皿中，每個稀釋度做2個平行皿；將融化并冷至（45#1）V的無菌培養基，每皿中倒入10~12mL,迅速搖勻，靜止凝固；倒置平皿于30V的恒溫培養箱培養72h；對異養菌的菌落進行計數，再計算每毫升水樣中的異養菌數。1.4分析測定方法PO3-4、Zn2+等水質指標的分析方法參照m化學工業標準匯編％%%水處理劑與工業用水水質分析方法&（2003年版）中相應離子的分析測定方法。2結果與討論2.1單過硫酸氫鉀的靜態殺菌性能評價取單過硫酸氫鉀5、10、15mg/L,考察其靜態殺菌性能，結果見表1。?1敝過磕酸茶聲即嚎耐性能族度gs.-!1h24h4￡h7215W9999W99.93JO時%W.WgTOg*15W%W*皺99的5由表1可見，單過硫酸氫鉀的靜態殺菌性能優異，在投加質量濃度為5mg/L時即可保持1~72h殺菌率在999%以上。2.2單過硫酸氫鉀與常用殺菌劑殺菌性能對比取單過硫酸氫鉀、三氯異氰尿酸、有機氯化漠、季磷鹽、1227、異噻唑琳酮6種殺菌劑，考察其靜態殺菌性能，結果見表2。?2聚*布I的果電*HTL-i娘Bfe幸2A船*572hg麒御QM-Egg#.iB!WJt￥Sq.*=FEQegg153啊觸g5陽軸州.Wgg一底—L?.嗖EQgQQggISW眼TON時的gSWg8知g.W3閔Kmww99WW.W40Wg?K的m叫IQ牝7J■B9-9M5Dk.的年址炫30B15陽gWWh.gXl77由■B普9勇*egIQ3HIS3SIMQ-mi:W皺TRT5B&75K的SO5a?TF竟■ISmmIQe照福65m■m◎時QQgMfllSCIwggg弁一如始EfitSBE.2^LD~■miE.由表2可見，單過硫酸氫鉀的殺菌速度快，作用明顯，性能優異，其殺菌特點與常用氧化型殺菌劑相當。在靜態殺菌性能試驗電單過硫酸氫鉀的殺菌性能與三氯異氰尿酸、有機氯化漠等氧化型殺菌劑基本相當，好于季鱗鹽、1227、異噻唑琳酮等非氧化型殺菌劑。2.3常見藥劑對單過硫酸氫鉀殺菌性能的影響取HEDP、HPA、PBTCA、PESA、MA-AA、T225、PO3-4、Zn2+8種循環水常見藥劑和YSW105復合藥劑，在單過硫酸氫鉀投加10mg/L情況下，分別投加HEDP、HPA、PBTCA、PESA有效質量濃度20mg/L,MA-AA、T225有效質量濃度10mg/L,PO3-4有效質量濃度25mg/L,Zn2+有效質量濃度2.5mg/L,復合藥劑質量濃度100mg/L,考察在以上情況下單過硫酸氫鉀的靜態殺菌性能，試驗結果見表3。票3隼日眼喉荒坦前爭的性能殺國本成24M我X早丑底嫁MR駝麗irn?Pi甲ij孕|量齦99部器弟99荊豹輛的鈉宓為，單il鼠橫為#0新陽鈉啊97E.4k*城過鞭氫耳g威駝勇?中吐有晚射R輪95Zif-99St>對鈉YW1054-皿批武酷氫畀啊94g93reW汗，%IO1個tai-由表3可見，循環水常見藥劑對單過硫酸氫鉀的靜態殺菌性能影響不大。在單過硫酸氫鉀投加質量濃度為10mg/L時與循環水常見藥劑復配使用1~48h殺菌率在99%以上。3.現場應用試驗3.1投加方式在燕山石化煉油廠第4循環水場進行現場運行試驗。試驗進行了3天，第1天一次性投加單過硫酸氫鉀25mg/L;第2天每12h投加單過硫酸氫鉀10mg/L,全天共投加單過硫酸氫鉀20mg/L;第3天每6h投加單過硫酸氫鉀5mg/L,全天共投加單過硫酸氫鉀20mg/L。3.2余氯變化狀況試驗進行中循環水的余氯變化見圖1。

由圖1可見,3種投加方式對比，每6h投加5mg/L的方式余氯保持最平穩。3.3殺菌效果由圖2可見，一次性投加25mg/L和每12h投加10mg/L這2種加藥方式，加藥一段時間以后異養菌數都會出現明顯反彈，直到再次加藥異養菌數才能得到控制，這與余氯的變化趨勢是一致的。相比之下采用每6h投加5mg/L這種少量多次的加藥方式，異養菌數可以穩定控制在104個/mL以下，殺菌效果較好。總體來講在試驗期間，循環水中的異養菌數一直沒有超過105個/mL,符合循環水微生物控制要求。一3&?<-00=期?槌吹圖2循環水中異養菌變化圖3.4除藻效果一3&?<-00=期?槌吹通過3天的殺菌性能試驗，可以看到循環水涼水塔塔壁上的藻類明顯變黑并且脫落,可見該殺菌劑具有很好的除藻功效。4結論靜態實驗表明，單過硫酸氫鉀具有優異的瞬間殺菌性能，其殺菌特點與常用氧化型殺菌劑相當；在靜態殺菌性能試驗中，單過硫酸氫鉀的殺菌性能與三氯異氰尿酸、有機氯化漠等氧化型殺菌劑基本相當，好于季鱗鹽、1227、異噻唑琳酮等非氧化型殺菌劑。常用緩蝕阻垢劑