發(fā)電廠循環(huán)水中殺菌劑阻垢劑的配伍性研究.pdf

1、本課題以SS316L、SS317L為研究材料，以從北京某熱電廠循環(huán)冷卻水塔塔底粘泥中分離提純得到的硫酸鹽還原菌(SRB)為實(shí)驗(yàn)所用細(xì)菌，以北京某熱電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)充水的再生水為實(shí)驗(yàn)用水，選取了循環(huán)冷卻水處理中常用的3類殺菌劑:非氧化性殺菌劑1227（十二烷基二甲基芐基氯化銨）、氧化性殺菌劑次氯酸鈉(NaClO)、復(fù)合殺菌劑(XR-119);4類阻垢劑:膦系阻垢劑羥基乙叉二磷酸(HEDP)和2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTC

2、A)、馬來(lái)酸酐共聚物類聚馬來(lái)酸酐(HAMP)、綠色阻垢劑聚天冬氨酸(PASP)。借助X射線光電子能譜、接觸角、Zeta電位、原子力顯微鏡、電化學(xué)的極化曲線和交流阻抗等研究方法，研究再生水條件下SRB及其生物膜對(duì)2種不銹鋼試片的腐蝕行為，對(duì)比研究再生水中2種材質(zhì)的耐蝕機(jī)理;優(yōu)選3種殺菌劑的最佳投加濃度，并探究殺菌機(jī)理;優(yōu)選4種阻垢劑的最佳投加濃度，并探究阻垢緩蝕機(jī)理，進(jìn)行阻垢劑間的阻垢和緩蝕協(xié)同性分析;在接種SRB濃縮3倍再生水條件下，開

3、展殺菌劑阻垢劑的配伍性及其配伍機(jī)理研究。研究成果如下:
　　(1)對(duì)比研究再生水條件下SRB及其生物膜對(duì)2種不銹鋼試片的腐蝕行為發(fā)現(xiàn)，不銹鋼SS317L對(duì)SRB的吸附性較強(qiáng)，但其對(duì)粘附細(xì)菌的生長(zhǎng)具有抑制作用，這表明不銹鋼表面吸附的細(xì)菌數(shù)量與其代謝產(chǎn)物的含量不是正相關(guān)關(guān)系;SS317L中含有的Cr元素含量更高，且在SS317L表面形成CrO3、NiO等鈍化膜更多，尤其是CrO3可使鈍化膜層更加致密，對(duì)不銹鋼起到的保護(hù)作用更強(qiáng)。因此，

4、不銹鋼SS317L在耐腐蝕的持久性和穩(wěn)定性方面均明顯優(yōu)于SS316L。
　　(2)研究表明，3種殺菌劑均表現(xiàn)出優(yōu)異殺菌效果，有效的減少了細(xì)菌在不銹鋼表面的吸附。3種殺菌劑的殺菌性能排序?yàn)?XR-119＞1227＞NaClO，對(duì)應(yīng)殺菌率為94.7％，93.3％，90.1％。復(fù)合殺菌劑XR-119與傳統(tǒng)的殺菌劑相比，具有更高效的殺菌率和緩蝕率。XR-119通過(guò)雙季銨鹽分子中的兩個(gè)帶正電荷的N+，其誘導(dǎo)作用使分子中的季氮上的正電荷密度增

5、加、有利于殺菌劑分子在細(xì)菌表面的吸附，從而改變細(xì)胞壁的滲透性，使菌體破裂;另一方面，XR-119的極性基團(tuán)與金屬有較大親和力而優(yōu)先在金屬表面吸附，形成疏水性表面，抑制微生物在不銹鋼表面吸附。此外，XR-119的存在還會(huì)增大不銹鋼表面的極化電阻Rct值，具有一定的緩蝕作用。
　　(3)研究表明，4種阻垢劑均表現(xiàn)出優(yōu)異阻垢效果，4種阻垢緩蝕劑的阻垢性能排序?yàn)?HPMA＞PBTCA＞PASP＞HEDP，最佳投加濃度分別為15mg/L，5

6、mg/L，15mg/L，10mg/L，對(duì)應(yīng)阻垢率為95.7％，94.8％，93.4％，89.1％。HPMA與PBTCA、HPMA與HEDP復(fù)配具有阻垢緩蝕協(xié)同性，最佳阻垢率分別為97.8％，96.4％，最佳緩蝕率分別為95％,96％，HPMA與PASP不具有阻垢緩蝕協(xié)同作用。
　　(4)殺菌劑與阻垢劑配伍使用時(shí)，HPMA+XR-119、PBTCA+NaClO兩組配伍條件下的細(xì)菌濃度更低，滅菌效果在90％以上;PASP+NaClO、

7、HPMA+XR-119兩組配伍藥劑不僅阻垢性能協(xié)同性好，阻垢效率達(dá)89％和88％，從疏水性角度看，在更大程度上也減緩了生物膜的沉積。
　　(5)試驗(yàn)分別優(yōu)先出3組在殺菌、阻垢、緩蝕協(xié)同性方面各有優(yōu)勢(shì)的配伍藥劑，可為實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用提供可行性參考。其中，PBTCA+NaClO有最佳的殺菌、阻垢、緩蝕協(xié)同性，殺菌率可達(dá)90％;阻垢率達(dá)82％，緩蝕率達(dá)81％，二者可以很好地互溶，溶液澄清且無(wú)渾濁現(xiàn)象。對(duì)于結(jié)垢、腐蝕性的再生水可以選擇以PBT