含氨循环水中二氧化氯的杀菌特点

　在大部分合成氨及氮肥工艺中,氨的泄漏、挥发是普遍存在的现象。由于氨的存在,对循环冷却水形成了氨污染,直接加剧了循环水的微生物危害,导致系统NO2-,NO3-,COD,黏泥等急剧增加,pH、碱度等下降,异养菌及其他菌种数大量频繁超标。水色变乳白并变黑,气味发臭。这种现象如不及时处理,会引起微生物黏泥的迅速沉积,从而加剧垢下腐蚀,换热器很快穿孔,结果不得不停车检修更换,生产损失巨大。

1 　含氨循环水的特点

　在正常情况下,氨进入水中,首先发生离解,使水的pH、碱度增大。但氨作为无机氮化合物,同时 又是微生物的营养物质,会促进微生物生长。而微生物同时又参与了化学变化,主要是将NH4+ 转化成了NO2- 和NO3-。这些参与NH4+化学变化的 微生物主要是氮化细菌(包括氨化菌、亚硝化菌、硝化菌、反硝化菌等)。由于NH4+ 在细菌作用下发生的化学变化,增加了酸性物质NO2-、NO3-等的含量,使pH 及碱度下降。所以,含氨循环水的最大特点是pH、碱度偏低,酸性离子含量高,腐蚀性强,粘泥含量高。

2 　二氧化氯的杀菌特点

　作为新一代高效、广谱、无毒杀菌灭藻剂,二氧 化氯的杀菌性能已为广大用户认可。其主要特点: (1) 氧化能力强; (2)不产生卤代烃类致癌物质; (3) 适用pH 范围广,在pH 6～10 时,杀菌能力不受 影响; (4) 温度升高,杀菌能力增强; (5) 剂量小,作 用快。2.s0 mg/ L 的二氧化氯作用30 s 时,能杀灭 几乎100 %的微生物,而余ClO2 仍可达0.9 mg/L ; (6) 杀菌持续时间长。1.0 mg/ L 的ClO2 静态情况 下,72 h 后杀菌率仍可达98.8%;(7) 优良的助凝 作用。在杀菌剥泥的同时,有助于水中浊度降低,泥 絮沉积,易于除去;(8)不与水中的氨、氯氨等反应。

　由以上特点可见,ClO2 最适合于含氨水的杀菌处理,可以有效的杀灭各种微生物,而不受水中的NH4+及pH变化影响。

3 　二氧化氯在含氨循环水中的化学变化

　在长期含氨的循环水中,NH4+ 绝大部分已转化成了还原性物质NO2-,这主要是亚硝化菌的作用所致。但NO2-转化为NO3-主要靠硝化菌作用

完成。在实际中NO2- 的转化很不完全,这时如果在水中投加ClO2 , 由于其超强的氧化性, 迅速将NO2- 氧化成了NO3-。ClO2氧化NO2-的速度远大于其杀灭微生物的速度。pH 在4. 9～7. 5时,反应如下:

　因而,在被氨污染的水中,投加的ClO2 首先与 NO2-反应,消耗大量的ClO2,从而会使作用于杀菌 的ClO2大减,杀菌效率大大降低。在实际中则表现 为按正常量投加ClO2,水体浊度、黏泥变化不明显, 藻类枯干慢,从某化肥厂现场细菌分析结果也能看 出这一规律,见表1 。

4 　实际运行方案

　根据以上情况,在循环水中含氨量增大时,杀菌 灭藻方案要做相应的调整,主要考虑以下内容: (1) 保证杀菌灭藻效果; (2) 用药量不大幅度增加; (3) 保证水质各项指标在正常范围内。

　在应用中,主要采取了以下方法:

　(1) 大量、快速、冲击投加ClO2 。目的是使ClO2与NO2-迅速反应消耗,其后剩余的ClO2 仍能保持 杀菌所需正常浓度。某化肥厂在ClO2 使用中,不定 期加大ClO2 力度,水质改善相当明显,黏泥、细菌总 数降低,藻类死亡,pH、碱度上升。

　(2)投加洁尔灭(1227)。洁尔灭属非氧化性杀菌剂,不与NO2-反应。故可避开NO2-的影响,直接杀灭各种微生物,包括氮化细菌。这样由于亚硝化菌的被消灭,NO2-量也自然下降,再用ClO2,效率会大大提高。

　(3) 加强管理,减少泄漏。

  (4) 污染严重时适当加碱,迅速调节pH。

　根据以上分析,专门为某化肥厂制定了详尽可行的杀菌灭藻方案,用ClO2与1227交替投加,一次 ClO2,二次1227,3d 投药一次,其质量浓度分别为2mg/L 和100mg/L。部分时段现场记录数据见表2。

5 　结论

　二氧化氯对于含氨循环水的杀菌处理尤为适合,在实际应用中,辅助使用非氧化性杀生剂,效果会更好。