全 文 ：循环冷却系统中杀菌灭藻剂的筛选和应用*
张景媛　(天津师范大学生物系,天津 300074)
孙宝盛　张　军　(天津大学环境工程研究所,天津 300072)
佟淑敏　(南开大学化工厂,天津 300071)
Screening of bactericidal algicide in a circulting cooling system and their appplication.
Zhang Jingyuan ( T ianj in Normal Univer sity , T ianj in 300074) , Sun Baosheng and Zhang
Jun ( I nstitute of Env ironmental Eng ineer ing, T ianj in Univ er sity , T ianj in 300072) and
Tong Shumin ( Chemical Plant, N ankai Univer sity , T ianj in 300071) . -Chin. J . App l.
Ecol. , 1994, 5( 4) : 432- 434.
　　* “七·五”国家科技攻关项目.
　　1994年 1月 24日收到, 3月 26日改回.
In t his paper , fiv e kinds of bacter icidal algicide with differ ent chara ct eristics are studied
and compared w ith each other by a microbiolo gical method. The r esults show t hat w hen
the dosage o f OACL is betw een 1. 0 to 10 mg·L -1, t he best syner gistic effect with the
cor ro sion and scale inhibit or can be obtained. A fter dosing OACL fo r 8 hours, the bacte-
ria reduction r atio is mo re than 90% .
Key words　Bacter icidal alg icide, Seconda ry effluent, Bacter ia r eduction r atio, OACL .
1　引　　言
工业用水中冷却水占 80% , 将处理后大量的
城市污水用于工业循环冷却, 对高效利用水资源
有重要意义. 处理后的城市污水(如 2 级出水)系
富营养化水体, 适宜微生物生长繁殖. 由于好氧性
异养菌(下称异养菌)、铁细菌、硫酸盐还原菌不断
生长繁殖, 形成“生物粘泥”、锈瘤, 堵塞管道和使
设备发生“点蚀”、穿孔, 给生产、经济带来重大损
失. 所以, 处理后的污水用于循环冷却, 必须进行
有效的生物处理. 本文用微生物学方法, 优选出氧
化型杀菌灭藻剂 OACL , 能够经济有效地控制 2
级出水有害微生物的生长.
2　研究方法
2. 1　2级出水
天津市石化公司 2 级出水的水质指标为 T -
P4. 62mg·L -1, 浊度 20m g·L-1, COD100mg·L -1
以下. 悬浮物 10- 200mg·L -1,总硬度 6. 78mg-N
·L -1, 总碱度 5. 0mg-N·L -1, pH6- 8, 细菌总数
104- 6cfu·ml-1(简称 1 号水) .
天津纪庄子污水处理厂 2级出水的水质指标
为 T -P2. 07mg·L -1, NH3-N5. 02mg·L-1, 浊度
6. 70mg·L-1 , COD41. 96mg·L -1 ,悬浮物 6. 69m g
·L -1, BOD59. 15mg·L -1, pH6. 3, 细菌总数 104- 6
cfu·ml-1(简称 2 号水) .
2. 2　缓蚀阻垢剂
改进型 JSW 和 OSW 是以磷钼聚合物为主
剂, 加入适量阻垢及分散剂而得 ,具有投量经济、
适用范围较宽且缓蚀阻垢率较高的特点.
2. 3　杀菌灭藻剂
2. 3. 1 OACL　复配氧化型杀菌灭藻剂.
2. 3. 2 1256　十二烷基苄基 6 烃乙基.
2. 3. 3 DDB　十二烷基二甲基苄基氯化铵.
2. 3. 4 YS-01 和 SQ 8　非氧化型杀菌灭藻剂.
2. 4　杀菌效果评定
异养菌用稀释平板计数法统计存活菌数和杀
菌率. 铁细菌和硫酸盐还原菌用 M PN 法统计存
活菌数和杀菌率.
2. 5　试验方法
静态模式试验在实验室进行. 中试动态模拟
试验在天津纪庄子污水处理厂的中试基地进行.
应 用 生 态 学 报　1994 年 10 月　第 5 卷　第 4 期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHINESE JOU RNAL OF APPLIED ECOLOGY , Oct. 1994, 5( 4)∶432—434
3　结果与讨论
3. 1　SQ 8、YS-01 杀菌灭藻剂的杀菌效果
在 2 号水中, SQ 8、YS-01 的投量分别为 40mg
· L -1、120m g· L -1, 30min 杀菌率为 99. 3%、
96. 5% (图 1) . 两者混合使用杀菌率为 96. 76. %
(表 2) . 由图 2 可看出 , SQ 8 投药 2h 杀菌率为
99. 97% , 但杀菌效果随着投药次数增加而降低,
图 1　杀菌灭藻剂投药量与杀菌效果的关系( 2号水)
Fig. 1 Relat ionship betw een bactericidal algicides and
bactericidal ef fect s .
图 2　投加 SQ 8 后水体异养菌变化( 1号水)
Fig. 2 Change of heterot rophic b acteria in water af ter
feeding SQ 8.
故 60 天后,需要更换杀菌灭藻剂. 因而, SQ 8、YS-
01虽有较高杀菌效果,但因投量大, 有抗药性 ,不
宜作为 2 级出水的杀菌灭藻剂.
3. 2　DDB 杀菌灭藻剂的杀菌效果
投药量 40mg·L -1, 30min 杀菌率达 99. 78%
(图 1) . DDB 对 2 级出水中的微生物有良好的杀
生效果, 且剥离效果明显[1] .
3. 3　1256 杀菌灭藻剂的杀菌效果
在分别加入 OSW、JSW 缓蚀阻垢剂的 1、2号
水中投加 1256, 结果表明, 投药量 3. 6mg·L -1,
30min 杀菌率为 99. 90%、99. 50% (图 3) . 这证明
1256 是投药量低、杀菌效果好的高效杀菌灭藻剂
(图 3) .
3. 4　OACL 杀菌灭藻剂的杀菌效果
3. 4. 1 最适投药量　静态试验结果(图 3)说明,在
2 号水中, OACL 最适投药量为 1. 0mg·L -1,
30min 杀菌率达 99. 8% .
3. 4. 2 中试投药量和运行周期的选择　根据实际
投药量按照实验室 5 倍左右投加原则,循环水为
2 号水, 选用 3. 5- 10mg·L -1的投药量和加 JSW
14. 8 mg·L -1及冲击投药方式进行运用周期的选
图 3　 1256.、OAC l杀菌灭藻剂投药量与杀菌效果的关
系(异养菌)
Fig. 3 Relationship betw een dose of 1256, OACL and
bactericidal ef fect ( heterot rophic bacteria) .
Ⅰ. OACL( 加 JSW, 2号水) ,Ⅱ. 1256 (加 OSW, 1号
水) ,Ⅲ. 1256(加 JSW , 2号水) .
择: 1)冬春秋季投药 3. 5mg·L -1, 24h 杀菌效果见
表 1, 从表 1 可见, 投药 8h 异养菌、铁细菌和硫酸
盐还原菌的杀菌率分别为 96. 5、98. 0 和90. 8% ,
存活菌数分别为 1. 1×103、12 和 11cfu·ml-1, 均
在 GBJ50-83 规定的范围内. 因此, 冬春秋季水温
在 28- 29℃, 投药量 3. 5mg·L -1, 每 8h 为一个工
作班, 冲击投药 1 次为宜. 2)夏季水温为 34℃左
右, 投药 7mg·L -1和 10mg·L -1, 8h 杀菌效果明
显 (表 1) . 投药间隔同冬春秋季. 3)在水系统内投
入 OACL 和 JSW, 测定分析集水池 288h 和挂片
池 3408h 的挂片腐蚀情况表明, A 3钢试件最大腐
蚀速度 0. 01240mm·年-1 ,优于 0. 125mm·年-1的
规定值, 铜和不锈钢试件最大, 为0. 00308mm·
年-1, 也优于 0. 005mm·年-1规定值. OACL 杀菌
灭藻剂和 JSW 缓蚀阻垢剂匹配使用, 细菌存活菌
数和 A 3 钢、铜、不锈钢的腐蚀速度均满足 GBJ50-
83 规定的数值. 同时, JSW 对硫酸盐还原菌还具
有抑制作用. 两者的匹配不互相干扰, 具有协同效
应.
4334 期　　　　　　　　张景媛等: 循环冷却系统中杀菌灭藻剂的筛选和应用　　　　
表 1　不同的 OACL投药量 24h内杀菌效果
Table 1 Bactericidal eff ects within 24h after feeding OACL
处理时间
T reatment
t ime ( h)
异养菌
Heterotroph ic bacteria
( cfu·ml-1)
A * B* C*
铁细菌
Iron bacteria
( cfu·ml-1)
A B C
硫酸盐还原菌
Sulfate r educing bacteria
( cfu·m l-1)
A B C
未投药
Cont rol
3. 2×104 6. 0×104 2. 1×104 6. 0×102 8. 5×102 7. 5×102 1. 2×102 1. 3×102 1. 2×102
1 5 0 0 0 0 0 0 0 0
4 30 10 11 3 1 2 4 3 1
8 1. 1×103 1. 2×103 5. 2×102 12 6 6 11 9 9
16 8. 2×103 3. 3×103 3. 6×103 17 16 12 12 14 14
24 6. 4×104 4. 5×104 4. 6×104 35 35 20 25 20 25
* A、B、C表示浓度( mg·L-1) : 3. 5、7、10.
3. 5　5 种杀菌灭藻剂最适用量、杀菌率和费用比
较
表 2 中“最适用量”是有效成分的浓度, “费
用”以实际使用的药量计算. 由表 2 可见, OACL
杀菌效果好, 费用最低, 故以经济性、杀菌性能评
估, 2级出水回用于工业循环冷却时,以 OACL 为
杀菌灭藻剂较适宜.
表 2　几种杀菌灭藻剂最适用量、杀菌率和药剂费用的
比较
Table 2 Comparison of optimum dose, bactercidal rate
and cost of bactericidal algicides
药剂名称
Name
最佳投量
Suitable
feedin g
dos age
(m g·L-1)
杀菌率
Bacteri-
cidal rate
( %)
pH 药剂费用
(元/吨循环水)
Cos t
( Yuan. t-1)
OACL 1. 0 99. 8 5- 9 0. 0030
1256 3. 2 99. 5 0. 0168
DDB 30 99. 39 0. 30
SQ 8 40 99. 3 5- 8 0. 92
YS-01 120 96. 5 5- 8 1. 68
YS-01
+ SQ 8
100
+ 30
96. 76 5- 8 2. 09
4　结　　论
4. 1　选择适合的杀菌灭藻剂和缓蚀阻垢剂是 2
级出水回用于工业循环冷却的重要技术. SQ 8YS-
1、DDB 杀菌灭藻剂虽可以有效控制系统中有害
微生物生长,但其缺点是用药量大, 价格昂贵,具
抗药性.
4. 2　1256、OACL 杀菌力强, 用药量小, 但 OACL
已经过多次不同水系统的中试和应用,是成熟、经
济、高效杀菌灭藻剂[ 2] ,故优选为污水回用于工业
循环冷却系统的最适杀菌灭藻剂.
4. 3　OACL 对水的适用性强, 水质 pH 变化范围
在 5- 9,具有良好的菌藻剥离作用, 无抗药性,用
药量低.
4. 4　OACL 能够与新型缓蚀阻垢剂匹配使用,不
影响水质变化和杀菌作用 ,且降低腐蚀速度,节水
率 99. 23% . OACL 杀菌灭藻剂在地下水为补充
水的工业循环冷却系统应用已有先例,但应用于
城市污水为补充水的循环冷却系统, 在国内还是
首次.
参考文献
[ 1]　吕人豪、肖昌松、刘　琦等. 1981.循环水中影响十
二烷基二甲基苄基氯化铵杀菌作用的因素.微生
物学通报, 8( 3) : 104- 107.
[ 2]　张景媛、高惠明、李爱民等. 1993.经济杀菌灭藻剂
OACL 控制工业循环水中有害微生物的研究.应
用生态学报, 4( 3) : 308- 312.
434 应　用　生　态　学　报 5 卷