水處理劑中的殺菌滅藻劑通過不同作用機(jī)制保障水質(zhì),防止微生物過度繁殖帶來的管道堵塞、水質(zhì)惡化等問題。
作用原理
氧化作用:氧化性殺菌滅藻劑能釋放具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì),如次氯酸、二氧化氯自由基等,破壞微生物細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子,使其結(jié)構(gòu)和功能受損,導(dǎo)致微生物死亡。例如,氯氣溶于水生成次氯酸,可穿透細(xì)菌細(xì)胞膜,氧化細(xì)胞內(nèi)酶系統(tǒng),使細(xì)菌無法正常代謝。
損傷細(xì)胞膜:部分殺菌滅藻劑可吸附在微生物細(xì)胞膜表面,改變細(xì)胞膜的通透性,使細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)外泄,破壞細(xì)胞的滲透壓平衡,進(jìn)而導(dǎo)致微生物死亡。像季銨鹽類化合物,其陽離子部分能與細(xì)胞膜上帶負(fù)電荷的基團(tuán)結(jié)合,使細(xì)胞膜的完整性遭到破壞。
干擾細(xì)胞代謝:非氧化性殺菌滅藻劑通過與微生物細(xì)胞內(nèi)的特定酶或代謝途徑發(fā)生作用,干擾細(xì)胞的正常代謝過程。例如,異噻唑啉酮類物質(zhì)能與細(xì)胞內(nèi)的巰基反應(yīng),抑制細(xì)胞內(nèi)酶的活性,阻礙細(xì)胞的呼吸作用和物質(zhì)合成,使微生物因代謝紊亂而死亡。
常見類型及特點(diǎn)
氧化性殺菌滅藻劑
氯氣及含氯化合物:包括液氯、漂白粉、次氯酸鈉等。這類藥劑成本較低,殺菌能力強(qiáng),應(yīng)用廣泛。但受 pH 值、水中有機(jī)物含量影響較大,且產(chǎn)生三鹵甲烷等有害副產(chǎn)物 。例如,在自來水廠消毒中,液氯使用普遍,但需嚴(yán)格控制投加量,避免副產(chǎn)物超標(biāo)。
二氧化氯:具有高效、廣譜的殺菌特性,幾乎對(duì)所有微生物都有殺滅作用,且不與水中的氨氮反應(yīng),在 pH 6 - 10 范圍內(nèi)殺菌效果穩(wěn)定,不產(chǎn)生三鹵甲烷等致癌物。不過,二氧化氯性質(zhì)活潑,需現(xiàn)場制備,設(shè)備成本較高。
臭氧:強(qiáng)氧化性使它能快速殺滅細(xì)菌、病毒和藻類,反應(yīng)后分解為氧氣,無殘留污染。但臭氧不穩(wěn)定,制備成本高,且在水中溶解度低,維持時(shí)間短,需與其他藥劑配合使用。
非氧化性殺菌滅藻劑
季銨鹽類:常見的有苯扎氯銨、苯扎溴銨等,具有良好的水溶性,毒性低,對(duì)環(huán)境友好,能在設(shè)備表面形成保護(hù)膜,有一定緩蝕作用。長期使用易使微生物產(chǎn)生抗藥性,且殺菌效果受水中有機(jī)物和陰離子表面活性劑影響大。
異噻唑啉酮類:殺菌譜廣,對(duì)細(xì)菌、真菌和藻類均有較強(qiáng)抑制作用,用量少、藥效持久,生物降解性好。不過,對(duì)皮膚和眼睛有刺激性,在堿性條件下穩(wěn)定性稍差。
戊二醛:對(duì)多種微生物殺滅效果顯著,殺菌作用不受 pH 值和有機(jī)物影響,對(duì)金屬腐蝕性小。但它具有刺激性氣味,對(duì)人體有一定毒性,使用時(shí)需注意防護(hù),且價(jià)格相對(duì)較高。
不同殺菌滅藻劑各有優(yōu)劣,實(shí)際應(yīng)用中,常根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)、處理工藝和成本要求等,選擇單一藥劑或多種藥劑復(fù)配使用。