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在工业水处理领域的各种杀生剂中,以氯为基础的杀生剂已经得到人们的广泛认识,而以溴为基础的杀生剂尚处于不太为人们所熟悉的状态,本论文在氯类杀生剂研究的基础上尝试以溴代氯,开发出含溴的化合物杀生剂,既弥补了氯类杀生剂在使用上的不足,又使溴作为杀生剂的应用为人们所认识并得到大力推广。本论文系统开展了以溴为基础的新型液体无气味氧化性杀生剂—BROM408高效溴基氧化型杀菌剂的研制和应用,并通过实验室研究、工业试验和实际应用取得的数据对其性能等优势做了详细阐述。 本文较为系统地研究了产品合成的影响因素和产品的杀菌性能。实验室合成实验中充分考虑了影响BROM408溴基氧化性杀生剂制备的多种因素,探索了各因素在适当范围对产品收率的影响和实际生产中的可控制可操作条件,找出了合适的操作条件。实验结果表明当pH为12,溴素的滴加速度为6mL/min,温度10~20℃时为最佳的实验条件,最终制备得到的产品含量达到20.62%的液体杀菌剂。同时,实验室进行了BROM408溴基氧化性杀生剂性能测试,以20mg/L浓度连续投加,2h后的杀菌率就达到了90%,并且持续到24h时杀菌率可达到100%,持续杀菌效果比较好;考察了pH对杀菌性能的影响,结果表明,实际应用中,pH为7.5为较优的杀菌应用条件,在高pH条件下应用也具有良好的效果;不同浓度梯度的杀菌性能实验表明,随着浓度的升高,从5mg/L开始杀菌率呈现明显升高趋势;最低投加浓度实验表明,即使在低于1mg/L(有效溴浓度0.2mg/L)的投加浓度下,仍然具有一定的杀菌能力,但是需要达到4mg/L以上的投加浓度时,才能达到90%以上的杀菌率;实验还比较了BROM408溴基氧化性杀生剂和其它常规氧化性杀生剂对于循环水系统中有机膦类缓蚀阻垢剂和铜的腐蚀抑制剂的性能影响,结果表明,在较高的投加浓度下,没有表现出明显干扰处理效果的负面作用,比其它氧化性杀生剂的影响小得多。经第三方权威机构的毒理测试结果表明,BROM408溴基氧化性杀生剂为低毒级产品。 研究了BROM408溴基氧化性杀生剂在现场的实验和应用,比较了氯类(次氯酸钠)和此溴基氧化性杀生剂的冲击剥离效果,氯类杀菌剂在高剂量投加并满足一定的余氯水平时,才具有一定的剥离作用,而且杀菌效果现场pH达到8的情况下杀菌效果明显不好,始终高于105cfu/mL的超标水平,而对于此溴基氧化性杀生剂,无论是冲击投加还是低浓度连续投加,都表现出了优良的粘泥剥离效果,并通过将剥离后的粘泥分散,降低水体浊度,维持水系统的总卤素余氯(余溴)值在比较低的水平,如小于0.1mg/L即可以控制住系统的微生物增殖;同时,现场应用表明,即使在水系统不可避免地大量有机污染物泄漏存在的情况下,BROM408溴基氧化性杀生剂也能充分发挥其优异的剥离、杀菌功能,很少受到干扰,和常规的氧化性杀生剂会明显失效相比,具有明显的优势;与常规有机膦系列缓蚀阻垢剂相容性良好,没有表现出对于腐蚀和结垢控制的干扰,腐蚀速率达到甚至优于0.100mm/a的腐蚀控制标准,其它一些指标甚至达到系统运行以来的历史最好水平。 研究表明,BROM408溴基氧化性杀生剂由于其良好的产品稳定性,产品形式为液体,可以方便地实现连续投加和自动控制,而且由于没有刺激性气味,彻底改善了客户现场的操作应用环境,有益于保护接触者的安全和身体健康,因此是具有很好前途的产品。