杀菌剂综述——精选推荐

杀菌剂综述
杀菌剂综述
⼀、污⽔处理系统中常见的细菌及其危害
在适宜的条件下，⼤多数细菌在污⽔系统中都可⽣长繁殖，其中危害最⼤的为硫酸
盐还原菌（SRB)、腐⽣菌(TGB)（也称粘泥形成菌）和铁细菌(FB)。

1、硫酸盐还原菌（SRB）：厌氧条件下将硫酸盐还原成硫化物的细菌。

⽣长繁殖环境
pH值范围：5.5～9.0，最适宜pH值为6.5～7.5；
温度：该细菌的⽣长温度随品种⽽异，分中温及⾼温两种。

中温型的为20～40℃，
最适宜的温度为25～35℃，⾼于45℃停⽌⽣长。

⾼温型的最适宜温度为55～60℃。

⽣存部位：
a. ⽔管线的滞流点如弯头、闸门、⽔表等处，也存在于垢下或管底沉积物中能够局
部形成厌氧的环境中；
b. 各种⽔罐罐壁垢下及罐底淤泥中；
c. 滤罐滤料及垫层中；
d. 回注污⽔的注⽔井油管与套管环形空间中。

SRB的危害：
硫酸盐还原菌对钢铁腐蚀的原理：在厌⽓环境中有硫酸盐还原菌存在时，与污⽔接
触的钢铁表⾯也可形成若⼲对腐蚀电池。

其反应如下：
在阳极部位铁被溶解：
4Fe→Fe2++3Fe2++8e
阴极部位反应⽐较复杂，在⽆氧⼜⽆硫酸盐还原菌时，仅发⽣放氢反应⽽停⽌腐蚀。

当⽔中有SO42-及SRB时，SRB靠它的氢化酶及SO42-进⾏如下反应：
4Fe+SO42-+4H2O→FeS+3Fe(OH)2+OH-
在反应中六价硫还原成⼆价硫，SRB获得了能量，⽣成了腐蚀产物FeS及Fe(OH)2
当⽔中含有较多CO2时，S2-和Fe2+反应如下：
S2-+ 2H2CO3→H2S+2HCO3-
Fe2++ H2S→FeS+2H+
在厌⽓环境下将⽔中⽆机硫酸盐还原成硫化氢，从⽽对钢罐及管线形成腐蚀；产⽣
的腐蚀产物FeS使⽔质变差，随⽔注⼊地层引起堵塞，该菌菌体也可堵塞地层。

因此，有效地控制硫酸盐还原菌是⼗分必要的。

2、粘泥⽣成菌（腐⽣菌TGB）
粘泥⽣成菌：在有氧条件下，能形成粘膜的细菌，习惯称为腐⽣菌。

⽣存环境：主要存在于低矿化度（不⼤于5000mg/L）的污⽔处理系统，但在⾼矿化度或闭式污⽔及注⽔系统中，也有此类细菌存在；在含油污⽔与清⽔混注系统（清⽔含溶解氧，含油污⽔含有机化合物，混合后矿化度降低，温度25～35℃，具有粘泥⽣成菌⽣长繁殖的适宜环境条件）。

危害：形成⾁眼可见的菌膜和悬浮物，堵塞污⽔管线、⽔处理设备和地层。

3、铁细菌（FB)：
铁细菌是⾃然界分布很⼴的⼀种微⽣物，其典型的⽣理特征是：能在氧化亚铁⽣成⾼价铁化合物起催化作⽤，可以利⽤铁氧化中释放的能量来满⾜其⽣命需要，能⼤量分泌氢氧化铁成沉淀型结构。

铁细菌的习性、作⽤和危害：是好氧菌，但在0.1mg/L 的少量氧的条件下也能⽣长，数量增到⼀定程度时，可造成危害。

其作⽤是：Fe2+→Fe3+ 把可溶的⼆价铁盐转变成蜂窝团胶状的氢氧化铁沉淀。

危害：造成堵塞；形成浓差电池⽽引起腐蚀；为硫酸盐还原菌的⽣长繁殖提供条件
⼆、杀菌机理和杀菌剂种类
前已述及油⽥污⽔系统中细菌的危害是严重的，因此必须设法消除其危害。

⼀般有三种⽅法：⼀是已构成堵塞时⽤机械或⽔⼒清洗管线或设备；⼆是采⽤合理的污⽔处理⼯艺，尽量减少曝空⽓量；三是处理⼯艺及注⽔⼯艺全部密闭再进⾏杀菌处理。

以上第⼆种办法虽不能彻底清除细菌危害，但在未采取杀菌措施的情况下也可减轻腐⽣菌的危害。

第三措施是彻底解决细菌问题的办法，应尽量采纳。

杀菌机理
渗透杀伤或分解菌体内电解质；抑制细菌的新陈代谢过程，如抑制蛋⽩质合成；氧化络合细菌细胞内的⽣化过程。

氧化性杀菌剂：氯、臭氧等均为强氧化剂，通过强氧化作⽤破坏细菌细胞结构，或氧化细胞结构中的⼀些活性基团杀菌。

⾮氧化性杀菌剂（如季铵盐）：降低表⾯张⼒，选择性地吸附在菌体上，在细胞表⾯形成⼀层⾼浓度的离⼦团，直接影响细胞膜的正常功能。

（⼀）油⽥常⽤污⽔杀菌剂的种类
杀菌剂⼀般从使⽤功能和其组成上分为氧化型和⾮氧化型两⼤类。

氧化型杀菌荆维
持药效时间短，在碱性条件下使⽤量⼤，⽽且容易造成环境污染。

鉴于以上诸多缺点，
⽬前该种杀菌剂在油⽥极少采⽤，⽽⼴泛应⽤的为⾮氧化型杀菌剂。

由于油⽥环境及对⽔质的要求不同，细菌的种类及其危害不同，故对杀菌剂的性能
要求也不同。

因此，不同杀菌剂在⽔处理市场中所占的⽐例也不同，其中表⾯活性剂类
杀菌剂占31 %，含硫化合物占23 %，含氯化合物占17.5 %，海因类占9 %，戊⼆醛占
8.5 %，其他约占10 %。

根据⾮氧化型杀菌剂的杀菌作⽤基团种类及其作⽤机理，⼀般分为以下七类。

1、季铵盐类：
季铵盐类杀菌剂是⼀类抗菌性的表⾯活性剂，在我国各⼤油⽥使⽤最多，应⽤也最⼴。

其中阳离⼦表⾯活性剂使⽤最早也最多，具代表性的杀菌效果最好的是脂肪铵的季铵盐。

常见的有⼗⼆烷基⼆甲基苄基氯化铵(代码1227)、⼗⼆烷基三甲基氯化铵(代码1231)、聚季铵盐(代码TS-819)、⼗⼆烷基⼆甲基苄基溴化铵(商品名称新洁尔灭)、双C5烷基季铵溴盐、氰基季铵盐、双季铵盐等．该类杀菌剂毒性⼩，杀菌效率⾼，受pH值变化的影响⼩，使⽤⽅便，化学性能稳定，分散作⽤及缓蚀作⽤好，但有在使⽤时容易产⽣泡沫、杀菌效⼒在矿化度较⾼时降低、容易吸附、容易产⽣抗药性等缺点。

2、季磷盐类
我国 90年代初引进使⽤季磷盐杀菌荆，它是⼀种新型、⼴谱、⾼效的杀菌剂，具有
优良的杀菌性能和优良的粘泥剥离作⽤，但进⼝产品价格昂贵。

⽬前，国内正在积极研
制同类杀菌剂。

3、有机醛类
醛类杀菌剂较常⽤，杀菌效果较好，其杀菌效果与化合物结构相关，主要有甲醛、
异丁醛、⾁桂醛、丙烯醛、⼄⼆醛、苯甲醛、戊⼆醛等。

其中戊⼆醛、甲醛和丙烯醛等
较多使⽤。

丙烯醛因有较⼤的毒性和刺激性，甲醛的使⽤浓度⾼，并且刺激性⼤，现场
使⽤很少。

戊⼆醛虽然价格昂贵，⽬前也有与其它药剂复配使⽤。

4、含氰化合物类
含氰类杀菌剂杀菌效率⾼，价格低廉。

最常见最常⽤的为⼆硫氰基甲烷，它⼀般与
其它助剂复配使⽤，如SQ5是⼆硫氰基甲烷、⼗⼆烷基⼆甲基苄基氯化铵、表⾯活性荆加溶剂复配⽽成，S15是⼆硫氰基甲烷、表⾯活性剂加溶剂复配⽽成，WC-38是⼆硫氰基甲烷、双砜加溶剂复配⽽成的等。

该类杀菌剂毒性较⼤，在碱性条件下容易分解且⾃⾝溶
解性较差，所以常常填加⼀些表⾯活性剂助溶，从⽽提⾼杀菌效率。

5、杂环化合物类
杂环类杀菌剂杀菌效率⾼、掺量较低、与其他⽔处理剂有很好的配伍性能等优点。

其主要有咪唑类衍⽣物(如甲硝唑)、吡啶类衍⽣物(如⼗六烷基溴化吡啶)、噻唑、咪唑啉、三嗪的衍⽣物、异噻唑啉酮、聚季噻嗪、聚吡啶、聚喹啉等类型。

但该类杀菌剂存在⽔
溶性较差、易吸附损失、成本较⾼、部分化合物对好氧菌⽆杀菌效果等缺点。

6、复合型杀菌剂
复合型杀菌剂提⾼了杀菌剂的⼴谱性，也不同程度的提⾼了杀菌剂的杀菌效率。

⽐如 J I2由⼗⼆烷基⼆甲基苄基氯化铵 1227与双氧化物加其它助剂复合⽽成、CT10-3由有机胍与季铵盐加表⾯活性剂加溶剂复合⽽成、WC⼀85由季铵盐与戊⼆醛复合⽽成、NY⼀875由苯酚与有机胺加甲醛复合⽽成的。

这些复合杀菌剂不同程度地解决了现场的⼀些实际问题，取得了较好的应⽤效果。

7、多功能型杀菌剂
80年代中期，华南理⼯⼤学⾸先提出多功能杀菌剂在国内研究。

多年来，他们已经先后成功的研制出了多种多功能处理剂，⽐如絮凝--杀菌剂(代码 XPF-C)、絮凝--杀菌--缓蚀剂(代码 CX-C)等类别。

另外，江汉油⽥设计院也提出并研究阻垢--杀菌--缓蚀型多功能处理剂 (代码 WX-3)．这类杀菌剂的特点为使⽤效率⾼，⽤量少，不易产⽣耐药性，综合处理效果受环境影响⼩，并能简化⽔处理施⼯步骤，是⼀类新型的杀菌剂。

（⼆）油⽥污⽔杀菌剂的发展趋势
1、⾼效、低毒、速效、⼴谱、稳定性强、配伍性好、⽆副作⽤、不产⽣抗药性、⼀剂多⽤、经济实⽤将是油⽥杀菌剂的总的发展趋势。

2、随着东部油⽥三次采油⼯作的开展，防⽌聚合物降粘的杀菌剂将越来越被重视。

3、致⼒于多功能杀菌剂的研究。

在密闭的油⽥污⽔注⽔处理系统中，添加以杀菌为主兼有缓蚀和(或)阻垢，或兼有絮凝和(或)缓蚀的多功能杀菌剂，通过⼀剂多能，⼤⼤提⾼综合处理效率，降低使⽤成本。

（三）杀菌剂的选择与投加
杀菌剂的选择
1、根据不同的⽔质、细菌的种类，特别是pH值。

当pH值较⾼时，不宜⽤氯⽓等氧化性杀菌剂，⽽季铵盐类杀菌剂pH值越⾼越好。

当⽔中含有Fe2＋和H2S时，不宜使⽤氧化性杀菌剂，否则不仅会增加氧化性杀菌剂⽤量，⽽且影响污⽔处理的⽔质。

2、所选择的杀菌剂要与阻垢剂、缓蚀剂等其他助剂有好的配伍性，即不互相降低各⾃的效果，⽔质要稳定。

加⼊后，不能增加⽔中的胶体颗粒数，能均匀溶解⽔中，且清澈透明。

3、杀菌剂使⽤⼀定时间后，往往有抗药性，杀菌效果降低，这时应改为另⼀种杀菌剂，因此每种⽔应筛选两种杀菌剂。

4、应注意选择价格便宜、运输⽅便、使⽤⽅便的杀菌剂。

5、选择低毒⽆⼆次污染的杀菌剂。

如⼆硫氰基甲烷杀菌剂不能⽤（５ｐｐｍ）。

6、⽆论使⽤什么杀菌剂都要进⾏杀菌试验及配伍性试验。

所取⽔样应有代表性，当⽔中含菌量不⾼时，可取回⽔样在⼀定有利于细菌繁殖的条件下进⾏培养，使菌量⾼时再作筛选试验⽤。

（四）杀菌剂的投加
连续投加：控制细菌数量的增加；间歇冲击投加：⼤剂量投加杀灭⼤量细菌；两者结合。

加药点：⼀般设在污⽔处理系统的远端，如进站来⽔处（除油罐前）。

为确保注⽔⽔质，⼀般在污⽔处理的滤后或注⽔泵进⼝设加药点。

加药量：
连续式投加：开始浓度较⾼，细菌数量控制下来后，采⽤相对较低的加药浓度。

有效浓度由室内评价和现场细菌分析确定。

间歇冲击投加：定期使⽤较⾼浓度的杀菌剂通过污⽔处理系统灭菌。

加药周期、加药量、加药时间，根据室内评价和现场细菌分析⽽定，通过现场实践进⾏调整。

细菌数量监控：
污⽔处理系统加⼊杀菌剂后，要定期取样，按常规⽅法进⾏细菌计数，随时调整加药⽅式和加药浓度，确保杀菌剂杀菌效果。