常見殺菌劑根據化學性質和作用機制可分為氧化性與非氧化性兩大類,各自在工業、水處理、建筑及日常應用中具有不同的用途和特點。以下是幾種典型殺菌劑的簡要說明:
次氯酸鈉(NaClO)是一種廣泛使用的氧化性殺菌劑,常用于自來水消毒、游泳池水處理及工業循環冷卻水系統。其優點是殺菌速度快、成本低、易獲取;缺點是對金屬有較強腐蝕性,尤其在高pH下會加速銅管腐蝕,且易受有機物干擾而失效。此外,它會不可逆地損傷反滲透膜,因此在RO系統中必須在進膜前去除殘留。
二氧化氯(ClO?)也是一種氧化性殺菌劑,但比氯更穩定,對生物膜穿透力強,適用于藻類嚴重或含酚類物質的水源。它不與氨反應生成氯胺,消毒副產物較少。然而,二氧化氯需現場制備,儲存運輸不便,且仍具氧化性,對RO膜有潛在風險,使用時同樣需嚴格控制殘留。
異噻唑啉酮類(如Kathon)是非氧化性殺菌劑的代表,廣譜高效,對細菌、真菌和藻類均有良好抑制作用,常用于涂料防腐、工業冷卻水及空調系統。其優勢在于低濃度即可起效、易生物降解;但高pH下穩定性下降,且對水生生物毒性較高,排放受限。長期單一使用可能誘發微生物抗藥性。
DBNPA(2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺)是一種快速作用的非氧化性殺菌劑,30秒內可殺滅多數細菌,特別適合沖擊式投加。它在水中迅速水解為無害小分子,無累積毒性,對RO膜安全,廣泛應用于電子、制藥等高純水系統。缺點是持效時間短,需配合其他藥劑實現長效控制。
戊二醛是一種醛類非氧化性殺菌劑,對厭氧菌(如硫酸鹽還原菌)和生物膜有良好效果,常用于油田回注水和工業系統清洗。其作用較溫和,腐蝕性小,但堿性條件下效果減弱,且長期使用可能在膜表面形成聚合物沉積,需定期用酸清洗。
季銨鹽類(如1227)帶正電荷,能吸附于微生物細胞膜,破壞其通透性。曾廣泛用于循環水系統,但因易與陰離子阻垢劑反應生成沉淀,且易被RO膜吸附造成不可逆污染,現已不推薦用于膜系統。此外,微生物對其易產生抗藥性。
四羥甲基硫酸磷(THPS)是一種新型環保型非氧化性殺菌劑,對硫酸鹽還原菌特別有效,可生物降解,毒性低,適用于含硫化物較高的水源,如油氣田和造紙廢水。
總體而言,氧化性殺菌劑見效快但腐蝕性強、兼容性差;非氧化性殺菌劑更溫和、對設備友好,尤其適合敏感系統如RO,但成本較高且需防范抗藥性。實際應用中,常采用輪換或復配策略,兼顧速效與長效,并通過水質監測動態調整方案,以實現安全、高效、可持續的微生物控制。