常見殺菌劑根據(jù)化學(xué)性質(zhì)和作用機制可分為氧化性與非氧化性兩大類,各自在工業(yè)、水處理、建筑及日常應(yīng)用中具有不同的用途和特點。以下是幾種典型殺菌劑的簡要說明:
次氯酸鈉(NaClO)是一種廣泛使用的氧化性殺菌劑,常用于自來水消毒、游泳池水處理及工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。其優(yōu)點是殺菌速度快、成本低、易獲?。蝗秉c是對金屬有較強腐蝕性,尤其在高pH下會加速銅管腐蝕,且易受有機物干擾而失效。此外,它會不可逆地損傷反滲透膜,因此在RO系統(tǒng)中必須在進膜前去除殘留。
二氧化氯(ClO?)也是一種氧化性殺菌劑,但比氯更穩(wěn)定,對生物膜穿透力強,適用于藻類嚴重或含酚類物質(zhì)的水源。它不與氨反應(yīng)生成氯胺,消毒副產(chǎn)物較少。然而,二氧化氯需現(xiàn)場制備,儲存運輸不便,且仍具氧化性,對RO膜有潛在風(fēng)險,使用時同樣需嚴格控制殘留。
異噻唑啉酮類(如Kathon)是非氧化性殺菌劑的代表,廣譜高效,對細菌、真菌和藻類均有良好抑制作用,常用于涂料防腐、工業(yè)冷卻水及空調(diào)系統(tǒng)。其優(yōu)勢在于低濃度即可起效、易生物降解;但高pH下穩(wěn)定性下降,且對水生生物毒性較高,排放受限。長期單一使用可能誘發(fā)微生物抗藥性。
DBNPA(2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺)是一種快速作用的非氧化性殺菌劑,30秒內(nèi)可殺滅多數(shù)細菌,特別適合沖擊式投加。它在水中迅速水解為無害小分子,無累積毒性,對RO膜安全,廣泛應(yīng)用于電子、制藥等高純水系統(tǒng)。缺點是持效時間短,需配合其他藥劑實現(xiàn)長效控制。
戊二醛是一種醛類非氧化性殺菌劑,對厭氧菌(如硫酸鹽還原菌)和生物膜有良好效果,常用于油田回注水和工業(yè)系統(tǒng)清洗。其作用較溫和,腐蝕性小,但堿性條件下效果減弱,且長期使用可能在膜表面形成聚合物沉積,需定期用酸清洗。
季銨鹽類(如1227)帶正電荷,能吸附于微生物細胞膜,破壞其通透性。曾廣泛用于循環(huán)水系統(tǒng),但因易與陰離子阻垢劑反應(yīng)生成沉淀,且易被RO膜吸附造成不可逆污染,現(xiàn)已不推薦用于膜系統(tǒng)。此外,微生物對其易產(chǎn)生抗藥性。
四羥甲基硫酸磷(THPS)是一種新型環(huán)保型非氧化性殺菌劑,對硫酸鹽還原菌特別有效,可生物降解,毒性低,適用于含硫化物較高的水源,如油氣田和造紙廢水。
總體而言,氧化性殺菌劑見效快但腐蝕性強、兼容性差;非氧化性殺菌劑更溫和、對設(shè)備友好,尤其適合敏感系統(tǒng)如RO,但成本較高且需防范抗藥性。實際應(yīng)用中,常采用輪換或復(fù)配策略,兼顧速效與長效,并通過水質(zhì)監(jiān)測動態(tài)調(diào)整方案,以實現(xiàn)安全、高效、可持續(xù)的微生物控制。