专利名称：一种工业用水除藻方法
技术领域：
本发明涉及一种工业用水除藻方法，特别是循环冷却水的除藻方法。具体的说，是采用一种高效除藻剂来清除和控制循环冷却水中的藻类和菌类生长的方法。
背景技术：
工业用水系统在电力、炼钢、冶金、石化、制药等工业领域得到广泛应用。由于循环冷却水系统具有的特殊生态环境导致微生物在其中很容易繁殖。循环冷却水中引起危害的微生物主要有藻类、细菌和真菌，其中藻类的危害尤其严重。大量藻类在循环冷却水系统的设备上生长聚集，会降低水滴分散能力，影响通风能量，从而导致冷却能力下降，降低换热效果。大量死亡的藻体变成生物粘泥，易粘结于系统的换热表面上并越积越多，形成垢层因而产生腐蚀，并使水质变坏发臭。细菌在系统中的生长繁殖会造成设备腐蚀。真菌的生长繁殖主要破坏木质冷却塔的木质素，使纤维素脱落形成污泥。微生物的大量繁殖，对冷却水系统乃至工业生产的正常运行，造成了极为不利的影响。为此，企业为了维持正常生产，要花费一定的人力、物力来进行循环冷却水的杀菌灭藻。
目前，除藻技术经过多年的发展，在国内外已经已有很多技术应用于实践。现有的除藻技术主要分为机械除藻技术、化学技术和生物学除藻技术。
机械除藻法是利用微生物过滤、声波、各种射线、紫外线、电子线、电场等物理学方法，对藻类进行杀灭或抑制的技术。如国外有人用20Hz的声波控制鱼塘水体中的藻类，国内也有厂家生产出了高频电场工业磁化设备、电子处理器、静电除垢器等成型的设备用于水体藻类的控制和杀灭。物理处理设备相对简单、维护操作简便、寿命长、运行费用较低、对环境不产生污染，对冷却水处理结果表明，能有效杀藻灭菌，降低水的腐蚀性，减少硬垢形成并能除去原沉积物，因此在建材、化工、冶金、矿山、农业和医学等领域中得到了广泛的应用。但其耗能高，设备购置成本大，这在一定程度上限制了它的应用范围。
化学除藻技术是目前国内外使用最多、也是最为成熟的杀藻技术。因其发展史较长，技术相对比较完善。这类技术是利用化学药剂对藻类进行杀除。目前，控制藻菌最行之有效的办法就是投加杀菌灭藻剂。化学法的主要优点是操作简便，一次性使用成本低。缺点对环境产生污染。化学除藻剂一般分为氧化型和非氧化型两种。前者主要有次氯酸、液氯、漂白粉、二氧化氯等氯化型杀菌剂、溴型杀菌剂、过氧化物及臭氧等，后者主要有氯代酚类、季胺盐类和丙烯醛类等。
生物除藻技术是利用藻类的天敌及其产生的生长抑制物质来抑制和杀灭藻类的技术。这类技术又可分为四类①利用藻类病原菌抑制藻类生长。②利用病毒控制藻类的生长。③利用植物间相互抑制物质抑制藻类。④酶处理技术。从理论上说，生物防治是最为科学的方法，藻类不应采用化学药剂来彻底杀除。一是难以做到，二是代价太大，三是造成环境污染或破坏生态平衡，而改用生物防治则不会出现上述情况。其实生物除藻技术并不是想彻底杀灭或消除藻类，而是利用生态平衡等原理对藻类的生长和繁殖进行抑制，从而达到控制藻体数量的目的。但从技术层面上看，实施起来有较大的难度。
机械除藻和化学除藻在工业用水系统中已经广泛应用，但还存在很多问题。机械除藻需要特殊的设备，投资和运转费用高；化学除藻会带来环境污染的问题，而且两种方法都存在除藻效果不理想的问题。生物除藻技术有很多优点，在湖泊河流等自然环境中应用具有很好的效果，但是在工业用水系统中应用存在很大缺陷。因为生物除藻需要将外来生物引入工业水系统中，会产生生物粘泥，易粘结于系统的换热表面，形成垢层因而产生腐蚀，并使水质变坏发臭，造成设备腐蚀。
本发明方法是一种生物化学的方法。本发明是在工业循环冷却水中通过投加抗生素来除菌杀藻的。抗生素就是一类由微生物、植物和动物在其生命活动过程中产生的，可在低浓度下选择性抑制或影响其它生物，包括藻类的生化物质。目前尚未有抗生素应用于工业用水方面的报道或信息。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种安全、可行和有效的工业用水处理方法，尤其是循环冷却水的杀菌除藻方法。
本发明的循环冷却水杀菌除藻方法是通过采用一种高效杀生剂来实现的。
抗生素就是这样一种物质，它是一类由微生物、植物和动物在其生命活动过程中产生的，可在低浓度下选择性抑制或影响其它生物的物质，而且不会造成水体的污染。抗生素应用于水体中除藻灭菌，属于一种生物化学方法。抗生素法不同于化学法的除藻灭菌，化学法处理水的效果较差，除藻率低，而且化学法对设备腐蚀严重，成本较高，还会对环境造成污染。抗生素法也不同于生物法。生物法包括用微生物或病毒杀灭藻细胞。由于一种病毒往往只对一种藻具有专一灭活性，因此该法受选择性的限制较大，而且该法制备周期长，成本高，因而难以广泛应用。
要抑制和杀灭微生物菌藻，向工业水用水系统投加抗生素是一种高效的方法。抗生素能够有效控制工业用水系统中微生物的生长、繁殖，从而控制工业用水系统中微生物腐蚀和微生物粘泥。
抗生素杀菌除藻的机理是1、抑制微生物的呼吸作用。微生物在呼吸时要消耗糖类等以维持体内各种成分的合成，这个过程需要一系列的酶，如果抗生素进入微生物体内，可以影响酶的活性，呼吸就会停止造成微生物死亡。
2、抑制蛋白质的合成，抗生素可以破坏蛋白质肽键的形成，或是破坏蛋白质水膜后中和蛋白质的电荷，使蛋白变性，达到抑制活致死。
3、破坏细胞壁，抗生素可以溶化细胞壁，破坏细胞内外环境的平衡达到杀死微生物的目的。
4、抑制核酸的合成，核酸是生物体的遗传物质基础，抗生素的进入细胞，影响核酸合成某一个环节就可使细胞不能进行正常的代谢繁殖等生理活动。
抗生素种类很多，杀菌机理不尽相同，但凡具备以上条件之一的，均能使微生物受抑制死亡。本发明就是基于抑制杀死微生物的理论，找到数种可以高效抑制藻类生长的药剂。
本发明抗生素用于工业用水系统除藻灭菌的方法为按照0.01～10mg/L的量将抗生素投入循环冷却水中即可。本发明所述抗生素可以是庆大霉素、氨苄青霉素、链霉素或氯霉素的一种或几种。
本发明在投加抗生素的同时还可以加入辅助药剂，以便取得更好的杀菌除藻效果。所述辅助药剂可以是碘伏和/或异噻唑啉酮，加入量为0.01～10mg/L。
本发明用于工业用水系统除藻灭菌的抗生素法的优点在于，不需特殊的投加设备，药剂用量少，成本低廉且操作简单易行。本发明方法除了可以清除已有的藻类和菌类外，还可以抑制藻类的生长，对循环冷却水的藻类污染做到提前预防。本发明以抗生素用于循环冷却水除菌灭藻的效果特别理想，除藻率高达95％以上。
具体实施例方式
下面通过实施例来进一步阐述本发明的技术方案。
实施例1取某热电厂循环冷却水2000ml，分别加入2个烧杯A，B中各1000ml，于A中添加0.1mg庆大霉素，B不加作为对照。随后将A，B两个烧杯中的水置于搅拌状态。不同时间分别取A，B水样测定藻细胞数量，结果见表1。
实施例2取某热电厂循环冷却水2000ml，分别加入2个烧杯A，B中各1000ml，于A中添加0.3mg氯霉素，0.1mg异噻唑啉酮，B不加作为对照。随后将A，B两个烧杯中的水置于搅拌状态。不同时间分别取A，B水样测定藻细胞数量，结果见表1。
实施例3
取某热电厂循环冷却水2000ml，分别加入2个烧杯A，B中各1000ml，于A中添加0.2mg氨苄青霉素，0.01mg链霉素，0.03mg庆大霉素，0.1mg氯霉素，B不加作为对照。随后将A，B两个烧杯中的水置于搅拌状态。不同时间分别取A，B水样测定藻细胞数量，结果见表1。
实施例4取某热电厂含藻循环冷却水2000ml，分别加入2个烧杯A，B中各1000ml，于A中添加3.5mg链霉素，B不加作为对照。随后将A，B两个烧杯中的水置于搅拌状态。不同时间分别取A，B水样测定藻细胞数量，结果见表1。
实施例5取某热电厂含藻循环冷却水2000ml，分别加入2个烧杯A，B中各1000ml，于A中添加2mg庆大霉素，4mg氨苄青霉素，B不加作为对照。随后将A，B两个烧杯中的水置于搅拌状态。不同时间分别取A，B水样测定藻细胞数量，结果见表1。
实施例6取某热电厂含藻循环冷却水2000ml，分别加入2个烧杯A，B中各1000ml，于A中添加1mg氯霉素，1.5mg链霉素，B不加作为对照。随后将A，B两个烧杯中的水置于搅拌状态。不同时间分别取A，B水样测定藻细胞数量，结果见表1。
实施例7取某石化公司含藻循环冷却水2000ml，分别加入2个烧杯A，B中各1000ml，于A中添加2.5mg庆大霉素，0.1mg碘伏，0.1mg异噻唑啉酮，B不加作为对照。随后将A，B两个烧杯中的水置于搅拌状态。不同时间分别取A，B水样测定藻细胞数量，结果见表1。
表1
权利要求
1.一种利用杀菌剂除藻的工业用水处理方法，其特征在于所用杀菌剂为抗生素。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于以工业用水的总量为基准，所述抗生素的用量为0.01mg/L～10mg/L。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在投加抗生素的同时加入辅助药剂，所述辅助药剂为碘伏和/或异噻唑啉酮，加入量为0.01～10mg/L。
4.根据权利要求1或2所述的除藻方法，其特征在于所述抗生素选自庆大霉素、氨苄青霉素、链霉素或氯霉素的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述工业用水为循环冷却水。
全文摘要
本发明公开了一种工业用水除藻方法，属于工业用水处理领域。本发明方法利用抗生素作为除藻剂来进行除藻，从而实现对工业用水特别是循环冷却水中微生物的清除和控制。本发明采用抗生素作为除藻剂的效果特别理想，除藻率高达95％以上，而且该方法不需特殊设备，药剂用量少，成本低廉且操作简单易行。
文档编号C02F1/50GK1951830SQ20051004745
公开日2007年4月25日 申请日期2005年10月19日 优先权日2005年10月19日
发明者方向晨, 范峰, 佟明友 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院