常见杀菌剂根据化学性质和作用机制可分为氧化性与非氧化性两大类,各自在工业、水处理、建筑及日常应用中具有不同的用途和特点。以下是几种典型杀菌剂的简要说明:
次氯酸钠(NaClO)是一种广泛使用的氧化性杀菌剂,常用于自来水消毒、游泳池水处理及工业循环冷却水系统。其优点是杀菌速度快、成本低、易获取;缺点是对金属有较强腐蚀性,尤其在高pH下会加速铜管腐蚀,且易受有机物干扰而失效。此外,它会不可逆地损伤反渗透膜,因此在RO系统中必须在进膜前去除残留。
二氧化氯(ClO₂)也是一种氧化性杀菌剂,但比氯更稳定,对生物膜穿透力强,适用于藻类严重或含酚类物质的水源。它不与氨反应生成氯胺,消毒副产物较少。然而,二氧化氯需现场制备,储存运输不便,且仍具氧化性,对RO膜有潜在风险,使用时同样需严格控制残留。
异噻唑啉酮类(如Kathon)是非氧化性杀菌剂的代表,广谱高效,对细菌、真菌和藻类均有良好抑制作用,常用于涂料防腐、工业冷却水及空调系统。其优势在于低浓度即可起效、易生物降解;但高pH下稳定性下降,且对水生生物毒性较高,排放受限。长期单一使用可能诱发微生物抗药性。
DBNPA(2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺)是一种快速作用的非氧化性杀菌剂,30秒内可杀灭多数细菌,特别适合冲击式投加。它在水中迅速水解为无害小分子,无累积毒性,对RO膜安全,广泛应用于电子、制药等高纯水系统。缺点是持效时间短,需配合其他药剂实现长效控制。
戊二醛是一种醛类非氧化性杀菌剂,对厌氧菌(如硫酸盐还原菌)和生物膜有良好效果,常用于油田回注水和工业系统清洗。其作用较温和,腐蚀性小,但碱性条件下效果减弱,且长期使用可能在膜表面形成聚合物沉积,需定期用酸清洗。
季铵盐类(如1227)带正电荷,能吸附于微生物细胞膜,破坏其通透性。曾广泛用于循环水系统,但因易与阴离子阻垢剂反应生成沉淀,且易被RO膜吸附造成不可逆污染,现已不推荐用于膜系统。此外,微生物对其易产生抗药性。
四羟甲基硫酸磷(THPS)是一种新型环保型非氧化性杀菌剂,对硫酸盐还原菌特别有效,可生物降解,毒性低,适用于含硫化物较高的水源,如油气田和造纸废水。
总体而言,氧化性杀菌剂见效快但腐蚀性强、兼容性差;非氧化性杀菌剂更温和、对设备友好,尤其适合敏感系统如RO,但成本较高且需防范抗药性。实际应用中,常采用轮换或复配策略,兼顾速效与长效,并通过水质监测动态调整方案,以实现安全、高效、可持续的微生物控制。