專利名稱：新型硫酸還原菌抑制劑的制作方法
新型硫酸還原菌抑制劑本發(fā)明涉及工業(yè)水包括油田，煉油，造紙，冷卻水的硫酸還原菌的控制方法。工業(yè)污水中含各種細(xì)菌，其中在無(wú)氧的環(huán)境下易形成硫酸還原菌，進(jìn)而細(xì)菌繁產(chǎn)生H2S。H2S可 進(jìn)一步分布進(jìn)入水，油和天然氣中。污水中微量H2S就會(huì)產(chǎn)生及其難聞的如臭雞蛋的味道。 而含H2S的石油，天然氣商業(yè)價(jià)值降低，因?yàn)闊捰统チ驎?huì)增加生產(chǎn)成本。此外，H2S為有毒 氣體會(huì)給人員造成危害，對(duì)水生物也會(huì)產(chǎn)生危害。硫酸還原菌還會(huì)產(chǎn)生固體沉積物，沉降于 表面，造成金屬腐蝕穿孔，如果其發(fā)生于油管或油罐，泄漏的石油會(huì)污染環(huán)境，天然氣管道 會(huì)造成人員傷亡。因此需要控制細(xì)菌的繁殖?？刂茰p少硫酸還原菌的方法包括高溫滅菌， 去除硫酸鹽，紫外線輻射，電解活性離子滅菌，競(jìng)爭(zhēng)性細(xì)菌如氮還原菌競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物排斥硫酸 還原菌的繁殖，但其競(jìng)爭(zhēng)性細(xì)菌也會(huì)產(chǎn)生腐蝕性產(chǎn)物，因此這些在工業(yè)中都不實(shí)用。廣泛使 用的殺菌劑如醛類，季銨鹽類，其毒性大，對(duì)水生物如魚(yú)，蝦等毒性尤為大。在工業(yè)污水中 控制硫酸鹽還原菌，通常做法的是向水中在一定時(shí)間內(nèi)(2到4小時(shí))分段投加大量的殺菌 齊U。這種殺菌方法只能維持很短的一段時(shí)間，并不能從根本上解決問(wèn)題，也不能百分之百地 殺死所有的硫酸鹽還原菌，因?yàn)檫@種方法不能改變細(xì)菌生存的環(huán)境，在一段時(shí)間之后細(xì)菌 將會(huì)重新進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖，問(wèn)題仍然會(huì)出現(xiàn)。殺菌劑通常一到二周加一次來(lái)控制硫酸鹽還原 菌細(xì)菌生長(zhǎng)。“殺菌劑”，顧名思義，對(duì)生物細(xì)胞有殺傷，致命作用，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)要十分小心， 減少對(duì)環(huán)境和人的接觸危害。并且殺菌劑不針對(duì)特定一種細(xì)菌如硫酸還原菌，也會(huì)對(duì)如民 用污水廠其他細(xì)菌有影響。本發(fā)明是一種毒性低的細(xì)菌抑制劑?？蓱?yīng)用在工業(yè)污水處理上使用。當(dāng)加入管道， 或流動(dòng)體系，它在生物膜上形成一層薄膜，然后慢慢釋放。它參與細(xì)菌代謝過(guò)程，它不是殺 死菌劑，而是阻斷其繁殖過(guò)程，即電子轉(zhuǎn)移過(guò)程受阻，使其不能產(chǎn)生腺苷三磷酸，因此不能 還原硫酸鹽，而不能產(chǎn)生H2S。因而，阻止SRB細(xì)菌繁殖，減小細(xì)菌在中的濃度。美國(guó)專利5，385，842闡述了一種單一蒽類化合物用于抑制細(xì)菌。美國(guó)專利 6，743，440闡述了多環(huán)芳烴抑制反芻動(dòng)物的甲烷產(chǎn)生。在水生物48小時(shí)毒性實(shí)驗(yàn)顯示其毒 性閥值(LC5tl)為3000ppm，相比之下戊二醛為24，季銨鹽為0. 6生物濃度研究顯示鯽魚(yú)生物 濃度系數(shù)(BCF)為25-50。作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，生物濃度系數(shù)(BCF)小于100的都是低生物積累 類。本發(fā)明是由生物潤(rùn)濕滲透劑與多環(huán)芳烴羥基化合物組成的。我們出乎意料的發(fā)現(xiàn) 生物潤(rùn)濕滲透劑不僅可以增加抑菌劑的效果，還可增加對(duì)生物膜的滲透。生物潤(rùn)濕滲透劑可由脂肪醇烷氧基化合物可為脂肪醇乙氧基，丙氧基或混合的嵌 段共聚物，脂肪醇碳鏈為4到12，烷氧基聚合度為1-20，是低泡性的生物潤(rùn)濕滲透劑。還可 由兩性離子化合物包括2-烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉，N-烷基二甲基甜菜堿，N-烷 基羥丙基磺基甜菜堿等組成，其烷基碳鏈為4到12?？梢詥为?dú)或混合使用，生物潤(rùn)濕滲透劑 可有效的滲透到油表面覆蓋的微生物里，促進(jìn)多環(huán)芳烴羥基化合物的滲透擴(kuò)散。多環(huán)芳烴羥基化合物包括如苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(j)熒蒽、二苯并(a， h)蒽，蒽醌，氯代蒽醌，氯代蒽醌酸，蒽二酚，蒽四酚，蒽八酚等。生物潤(rùn)濕滲透劑還可以使蒽 醌，蒽二酚從溶液中沉降時(shí)形成更小的納米顆粒，其顆粒小于900納米，更有效的滲透到細(xì)胞膜里。
多環(huán)芳烴的濃度是l_50ppm，也可用量高達(dá)IOOOppm.生物潤(rùn)濕滲透劑的濃度是 l-30ppm 或 IOOppm0多環(huán)芳烴羥基化合物以固體納米顆粒沉積附著于細(xì)菌膜表面，在強(qiáng)堿(pH > 12) 環(huán)境中，它也可以離子形式溶解在水中。而實(shí)際應(yīng)用時(shí)，環(huán)境水多為中性介質(zhì)，因此其以顆 粒形式存在。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，是通過(guò)間歇式高濃度沖擊加藥于流動(dòng)的管道體系中的，如每2周加 入活性量為0. 的本產(chǎn)品在處理水體系中接觸半小時(shí)以上，可有效抑制硫酸還原菌生長(zhǎng)。
實(shí)施例為了進(jìn)一步闡述本發(fā)明的新，本發(fā)明給出下述幾個(gè)實(shí)施例，但是，這些實(shí)施例并不 是用來(lái)以任何方式限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1制成以下組分的細(xì)菌抑制劑(A). 10% I-氯代蒽二酚鈉的水溶液。(B). 10% 1-氯代蒽二酚鈉的水溶液，異辛醇聚氧丙烯(5)聚氧乙烯(10)醚。在60ml消毒試劑瓶裝滿50ml硫酸還原菌配養(yǎng)基。配養(yǎng)基的組成為K2HP040. 5g， NH4C1 1. 0g, Na2S040. 5g, CaC12. 2H20 0. lg, MgS04. 7H20 2. Og,乳酸菌 3. 5g,去離子水 1000ml。用2mol/L NaOH調(diào)pH值至7. 0 7. 2，然后除氧，在氮?dú)庀罗D(zhuǎn)移到試劑瓶中，然后 在蒸汽壓力鍋中滅菌20 30min。在兩個(gè)瓶子里加入硫脫硫弧菌。細(xì)菌在配養(yǎng)基中30°C培養(yǎng)1天形成較高濃度的細(xì) 菌懸浮液。為測(cè)試兩種不同成分阻止細(xì)菌產(chǎn)生硫化物的相對(duì)有效性，分別培養(yǎng)含配養(yǎng)基3ml/ 瓶系列樣品，取出兩個(gè)未處理的為空白樣。其余定量加入不同濃度上述細(xì)菌抑制劑。所有 瓶子都混合均勻，然后用標(biāo)準(zhǔn)的甲基藍(lán)色度法和HACH公司的標(biāo)準(zhǔn)試劑測(cè)定起始基準(zhǔn)硫化 物含量。試管放在30度下培養(yǎng)30小時(shí)，然后混合均勻測(cè)定其總含硫量。抑制效果％= 1-(抑菌劑下硫化物濃度/無(wú)抑菌劑下硫化物濃度)xlOO.細(xì)菌抑制實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。表1.抑制硫酸還原菌產(chǎn)硫量％ 可以看出含生物潤(rùn)濕滲透劑的配方B有更好的細(xì)菌抑制效果。
實(shí)施例2用實(shí)施例1的組分A和B溶液分別加入500ppm到攪拌的蒸餾水中，得到的顆粒大 小用激光粒子儀測(cè)定其粒子直徑，如下表2。表2。稀釋抑制劑形成的顆粒直徑 可以看出抑制劑B在水中得到更小的顆粒，因而更容易滲透到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)部，與 細(xì)菌作用。實(shí)施例3培養(yǎng)混合細(xì)菌粘膜實(shí)驗(yàn)用直徑為Icm的低碳鋼棒掛放在含硫酸還原菌和好氣異 養(yǎng)菌的循環(huán)海水中。兩周后在棒上形成了一個(gè)穩(wěn)定的細(xì)菌粘膜，然后取出來(lái)做殺菌劑實(shí)驗(yàn)。生物膜覆蓋的棒轉(zhuǎn)移到密閉無(wú)氧瓶中并加入海水，取出兩個(gè)未處理的為空白樣。 其余定量加入上述例1中的不同濃度細(xì)菌抑制劑。所有瓶子都混合均勻，然后用標(biāo)準(zhǔn)的甲 基藍(lán)色度法和HACH公司的標(biāo)準(zhǔn)試劑測(cè)定起始基準(zhǔn)硫化物含量。試管在30度下培養(yǎng)30小時(shí)，然后混合均勻測(cè)定其總含硫量。抑制結(jié)果見(jiàn)表3.表3.抑制硫酸還原菌粘膜產(chǎn)硫量的效果比較％ 可以看出含生物潤(rùn)濕滲透劑的配方B有更好對(duì)抑制硫酸還原菌粘膜的細(xì)菌抑制 效果?？傊?，本發(fā)明的為一新型更有效的硫酸還原菌的抑制劑?？梢詮V泛的使用在工業(yè) 民用污水處理中以控制細(xì)菌增長(zhǎng)。
權(quán)利要求
一種抑制硫酸還原細(xì)菌生長(zhǎng)的方法，通過(guò)協(xié)同組分作用滲透到細(xì)菌細(xì)胞膜中(A).生物潤(rùn)濕滲透劑(B).多環(huán)芳烴羥基化合物所述生物潤(rùn)濕滲透劑由脂肪醇烷氧基化合物或兩性離子化合物組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，(A)生物潤(rùn)濕滲透劑脂肪醇烷氧基化合物可為脂肪醇乙氧基，丙氧基或混合的嵌段共聚物，烷氧基聚合度為1-20，脂肪醇碳鏈為4到12。兩性離子化合物包 括2-烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑啉，N-烷基二甲基甜菜堿，N-烷基羥丙基磺基甜菜堿 等組成，其烷基碳鏈為4到12。是低泡性的生物潤(rùn)濕滲透劑。可以單獨(dú)或混合使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，(B)多環(huán)芳烴羥基化合物為苯并(a)蒽、苯并(b)熒蒽、苯并(j)熒 蒽、二苯并(a，h)蒽，蒽醌，氯代蒽醌，氯代蒽醌酸，蒽多酚的衍生物，可為液體或直徑小于 900納米的顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，生物潤(rùn)濕滲透劑(A)與多環(huán)芳烴羥基化合物(B)的重量比例為 1 10 至Ij 1 30。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，生物潤(rùn)濕滲透劑與多環(huán)芳烴羥基化合物溶解在水中或多環(huán) 芳烴羥基化合物以納米顆粒分散于水中。
6.根據(jù)權(quán)利要求3，多環(huán)芳烴羥基化合物可以堿金屬鹽的形式存在。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，生物潤(rùn)濕滲透劑與多環(huán)芳烴羥基形成的復(fù)配生物抑制劑是 通過(guò)加入水中，分散滲透于生物膜而起作用的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，是通過(guò)間歇式高濃度沖擊加藥與流動(dòng)的管道體系中的。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硫酸還原細(xì)菌控制方法，用于控制生物硫化物產(chǎn)生，其通過(guò)多壞芳烴羥基化合物與生物潤(rùn)濕滲透劑協(xié)同作用于生物膜來(lái)抑制硫酸還原菌的生長(zhǎng)。
文檔編號(hào)A01N31/16GK101843242SQ200910080730
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者楊江 申請(qǐng)人:楊江