專利名稱：一種工業(yè)用水除藻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)用水除藻方法，特別是循環(huán)冷卻水的除藻方法。具體的說(shuō)，是采用一種高效除藻劑來(lái)清除和控制循環(huán)冷卻水中的藻類和菌類生長(zhǎng)的方法。
背景技術(shù)：
工業(yè)用水系統(tǒng)在電力、煉鋼、冶金、石化、制藥等工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。由于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)具有的特殊生態(tài)環(huán)境導(dǎo)致微生物在其中很容易繁殖。循環(huán)冷卻水中引起危害的微生物主要有藻類、細(xì)菌和真菌，其中藻類的危害尤其嚴(yán)重。大量藻類在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的設(shè)備上生長(zhǎng)聚集，會(huì)降低水滴分散能力，影響通風(fēng)能量，從而導(dǎo)致冷卻能力下降，降低換熱效果。大量死亡的藻體變成生物粘泥，易粘結(jié)于系統(tǒng)的換熱表面上并越積越多，形成垢層因而產(chǎn)生腐蝕，并使水質(zhì)變壞發(fā)臭。細(xì)菌在系統(tǒng)中的生長(zhǎng)繁殖會(huì)造成設(shè)備腐蝕。真菌的生長(zhǎng)繁殖主要破壞木質(zhì)冷卻塔的木質(zhì)素，使纖維素脫落形成污泥。微生物的大量繁殖，對(duì)冷卻水系統(tǒng)乃至工業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)行，造成了極為不利的影響。為此，企業(yè)為了維持正常生產(chǎn)，要花費(fèi)一定的人力、物力來(lái)進(jìn)行循環(huán)冷卻水的殺菌滅藻。
目前，除藻技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)已有很多技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐。現(xiàn)有的除藻技術(shù)主要分為機(jī)械除藻技術(shù)、化學(xué)技術(shù)和生物學(xué)除藻技術(shù)。
機(jī)械除藻法是利用微生物過(guò)濾、聲波、各種射線、紫外線、電子線、電場(chǎng)等物理學(xué)方法，對(duì)藻類進(jìn)行殺滅或抑制的技術(shù)。如國(guó)外有人用20Hz的聲波控制魚塘水體中的藻類，國(guó)內(nèi)也有廠家生產(chǎn)出了高頻電場(chǎng)工業(yè)磁化設(shè)備、電子處理器、靜電除垢器等成型的設(shè)備用于水體藻類的控制和殺滅。物理處理設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單、維護(hù)操作簡(jiǎn)便、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行費(fèi)用較低、對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染，對(duì)冷卻水處理結(jié)果表明，能有效殺藻滅菌，降低水的腐蝕性，減少硬垢形成并能除去原沉積物，因此在建材、化工、冶金、礦山、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。但其耗能高，設(shè)備購(gòu)置成本大，這在一定程度上限制了它的應(yīng)用范圍。
化學(xué)除藻技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外使用最多、也是最為成熟的殺藻技術(shù)。因其發(fā)展史較長(zhǎng)，技術(shù)相對(duì)比較完善。這類技術(shù)是利用化學(xué)藥劑對(duì)藻類進(jìn)行殺除。目前，控制藻菌最行之有效的辦法就是投加殺菌滅藻劑?；瘜W(xué)法的主要優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，一次性使用成本低。缺點(diǎn)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染?；瘜W(xué)除藻劑一般分為氧化型和非氧化型兩種。前者主要有次氯酸、液氯、漂白粉、二氧化氯等氯化型殺菌劑、溴型殺菌劑、過(guò)氧化物及臭氧等，后者主要有氯代酚類、季胺鹽類和丙烯醛類等。
生物除藻技術(shù)是利用藻類的天敵及其產(chǎn)生的生長(zhǎng)抑制物質(zhì)來(lái)抑制和殺滅藻類的技術(shù)。這類技術(shù)又可分為四類①利用藻類病原菌抑制藻類生長(zhǎng)。②利用病毒控制藻類的生長(zhǎng)。③利用植物間相互抑制物質(zhì)抑制藻類。④酶處理技術(shù)。從理論上說(shuō)，生物防治是最為科學(xué)的方法，藻類不應(yīng)采用化學(xué)藥劑來(lái)徹底殺除。一是難以做到，二是代價(jià)太大，三是造成環(huán)境污染或破壞生態(tài)平衡，而改用生物防治則不會(huì)出現(xiàn)上述情況。其實(shí)生物除藻技術(shù)并不是想徹底殺滅或消除藻類，而是利用生態(tài)平衡等原理對(duì)藻類的生長(zhǎng)和繁殖進(jìn)行抑制，從而達(dá)到控制藻體數(shù)量的目的。但從技術(shù)層面上看，實(shí)施起來(lái)有較大的難度。
機(jī)械除藻和化學(xué)除藻在工業(yè)用水系統(tǒng)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但還存在很多問(wèn)題。機(jī)械除藻需要特殊的設(shè)備，投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高；化學(xué)除藻會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染的問(wèn)題，而且兩種方法都存在除藻效果不理想的問(wèn)題。生物除藻技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，在湖泊河流等自然環(huán)境中應(yīng)用具有很好的效果，但是在工業(yè)用水系統(tǒng)中應(yīng)用存在很大缺陷。因?yàn)樯锍逍枰獙⑼鈦?lái)生物引入工業(yè)水系統(tǒng)中，會(huì)產(chǎn)生生物粘泥，易粘結(jié)于系統(tǒng)的換熱表面，形成垢層因而產(chǎn)生腐蝕，并使水質(zhì)變壞發(fā)臭，造成設(shè)備腐蝕。
本發(fā)明方法是一種生物化學(xué)的方法。本發(fā)明是在工業(yè)循環(huán)冷卻水中通過(guò)投加抗生素來(lái)除菌殺藻的。抗生素就是一類由微生物、植物和動(dòng)物在其生命活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的，可在低濃度下選擇性抑制或影響其它生物，包括藻類的生化物質(zhì)。目前尚未有抗生素應(yīng)用于工業(yè)用水方面的報(bào)道或信息。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種安全、可行和有效的工業(yè)用水處理方法，尤其是循環(huán)冷卻水的殺菌除藻方法。
本發(fā)明的循環(huán)冷卻水殺菌除藻方法是通過(guò)采用一種高效殺生劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
抗生素就是這樣一種物質(zhì)，它是一類由微生物、植物和動(dòng)物在其生命活動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的，可在低濃度下選擇性抑制或影響其它生物的物質(zhì)，而且不會(huì)造成水體的污染?？股貞?yīng)用于水體中除藻滅菌，屬于一種生物化學(xué)方法?？股胤ú煌诨瘜W(xué)法的除藻滅菌，化學(xué)法處理水的效果較差，除藻率低，而且化學(xué)法對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，成本較高，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。抗生素法也不同于生物法。生物法包括用微生物或病毒殺滅藻細(xì)胞。由于一種病毒往往只對(duì)一種藻具有專一滅活性，因此該法受選擇性的限制較大，而且該法制備周期長(zhǎng)，成本高，因而難以廣泛應(yīng)用。
要抑制和殺滅微生物菌藻，向工業(yè)水用水系統(tǒng)投加抗生素是一種高效的方法?？股啬軌蛴行Э刂乒I(yè)用水系統(tǒng)中微生物的生長(zhǎng)、繁殖，從而控制工業(yè)用水系統(tǒng)中微生物腐蝕和微生物粘泥。
抗生素殺菌除藻的機(jī)理是1、抑制微生物的呼吸作用。微生物在呼吸時(shí)要消耗糖類等以維持體內(nèi)各種成分的合成，這個(gè)過(guò)程需要一系列的酶，如果抗生素進(jìn)入微生物體內(nèi)，可以影響酶的活性，呼吸就會(huì)停止造成微生物死亡。
2、抑制蛋白質(zhì)的合成，抗生素可以破壞蛋白質(zhì)肽鍵的形成，或是破壞蛋白質(zhì)水膜后中和蛋白質(zhì)的電荷，使蛋白變性，達(dá)到抑制活致死。
3、破壞細(xì)胞壁，抗生素可以溶化細(xì)胞壁，破壞細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的平衡達(dá)到殺死微生物的目的。
4、抑制核酸的合成，核酸是生物體的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)，抗生素的進(jìn)入細(xì)胞，影響核酸合成某一個(gè)環(huán)節(jié)就可使細(xì)胞不能進(jìn)行正常的代謝繁殖等生理活動(dòng)。
抗生素種類很多，殺菌機(jī)理不盡相同，但凡具備以上條件之一的，均能使微生物受抑制死亡。本發(fā)明就是基于抑制殺死微生物的理論，找到數(shù)種可以高效抑制藻類生長(zhǎng)的藥劑。
本發(fā)明抗生素用于工業(yè)用水系統(tǒng)除藻滅菌的方法為按照0.01～10mg/L的量將抗生素投入循環(huán)冷卻水中即可。本發(fā)明所述抗生素可以是慶大霉素、氨芐青霉素、鏈霉素或氯霉素的一種或幾種。
本發(fā)明在投加抗生素的同時(shí)還可以加入輔助藥劑，以便取得更好的殺菌除藻效果。所述輔助藥劑可以是碘伏和/或異噻唑啉酮，加入量為0.01～10mg/L。
本發(fā)明用于工業(yè)用水系統(tǒng)除藻滅菌的抗生素法的優(yōu)點(diǎn)在于，不需特殊的投加設(shè)備，藥劑用量少，成本低廉且操作簡(jiǎn)單易行。本發(fā)明方法除了可以清除已有的藻類和菌類外，還可以抑制藻類的生長(zhǎng)，對(duì)循環(huán)冷卻水的藻類污染做到提前預(yù)防。本發(fā)明以抗生素用于循環(huán)冷卻水除菌滅藻的效果特別理想，除藻率高達(dá)95％以上。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步闡述本發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例1取某熱電廠循環(huán)冷卻水2000ml，分別加入2個(gè)燒杯A，B中各1000ml，于A中添加0.1mg慶大霉素，B不加作為對(duì)照。隨后將A，B兩個(gè)燒杯中的水置于攪拌狀態(tài)。不同時(shí)間分別取A，B水樣測(cè)定藻細(xì)胞數(shù)量，結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)施例2取某熱電廠循環(huán)冷卻水2000ml，分別加入2個(gè)燒杯A，B中各1000ml，于A中添加0.3mg氯霉素，0.1mg異噻唑啉酮，B不加作為對(duì)照。隨后將A，B兩個(gè)燒杯中的水置于攪拌狀態(tài)。不同時(shí)間分別取A，B水樣測(cè)定藻細(xì)胞數(shù)量，結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)施例3
取某熱電廠循環(huán)冷卻水2000ml，分別加入2個(gè)燒杯A，B中各1000ml，于A中添加0.2mg氨芐青霉素，0.01mg鏈霉素，0.03mg慶大霉素，0.1mg氯霉素，B不加作為對(duì)照。隨后將A，B兩個(gè)燒杯中的水置于攪拌狀態(tài)。不同時(shí)間分別取A，B水樣測(cè)定藻細(xì)胞數(shù)量，結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)施例4取某熱電廠含藻循環(huán)冷卻水2000ml，分別加入2個(gè)燒杯A，B中各1000ml，于A中添加3.5mg鏈霉素，B不加作為對(duì)照。隨后將A，B兩個(gè)燒杯中的水置于攪拌狀態(tài)。不同時(shí)間分別取A，B水樣測(cè)定藻細(xì)胞數(shù)量，結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)施例5取某熱電廠含藻循環(huán)冷卻水2000ml，分別加入2個(gè)燒杯A，B中各1000ml，于A中添加2mg慶大霉素，4mg氨芐青霉素，B不加作為對(duì)照。隨后將A，B兩個(gè)燒杯中的水置于攪拌狀態(tài)。不同時(shí)間分別取A，B水樣測(cè)定藻細(xì)胞數(shù)量，結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)施例6取某熱電廠含藻循環(huán)冷卻水2000ml，分別加入2個(gè)燒杯A，B中各1000ml，于A中添加1mg氯霉素，1.5mg鏈霉素，B不加作為對(duì)照。隨后將A，B兩個(gè)燒杯中的水置于攪拌狀態(tài)。不同時(shí)間分別取A，B水樣測(cè)定藻細(xì)胞數(shù)量，結(jié)果見(jiàn)表1。
實(shí)施例7取某石化公司含藻循環(huán)冷卻水2000ml，分別加入2個(gè)燒杯A，B中各1000ml，于A中添加2.5mg慶大霉素，0.1mg碘伏，0.1mg異噻唑啉酮，B不加作為對(duì)照。隨后將A，B兩個(gè)燒杯中的水置于攪拌狀態(tài)。不同時(shí)間分別取A，B水樣測(cè)定藻細(xì)胞數(shù)量，結(jié)果見(jiàn)表1。
表1

權(quán)利要求
1.一種利用殺菌劑除藻的工業(yè)用水處理方法，其特征在于所用殺菌劑為抗生素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于以工業(yè)用水的總量為基準(zhǔn)，所述抗生素的用量為0.01mg/L～10mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，在投加抗生素的同時(shí)加入輔助藥劑，所述輔助藥劑為碘伏和/或異噻唑啉酮，加入量為0.01～10mg/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的除藻方法，其特征在于所述抗生素選自慶大霉素、氨芐青霉素、鏈霉素或氯霉素的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述工業(yè)用水為循環(huán)冷卻水。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種工業(yè)用水除藻方法，屬于工業(yè)用水處理領(lǐng)域。本發(fā)明方法利用抗生素作為除藻劑來(lái)進(jìn)行除藻，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)用水特別是循環(huán)冷卻水中微生物的清除和控制。本發(fā)明采用抗生素作為除藻劑的效果特別理想，除藻率高達(dá)95％以上，而且該方法不需特殊設(shè)備，藥劑用量少，成本低廉且操作簡(jiǎn)單易行。
文檔編號(hào)C02F1/50GK1951830SQ20051004745
公開(kāi)日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月19日
發(fā)明者方向晨, 范峰, 佟明友 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院