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全面解析水处理杀菌消毒剂类型及作用机理

北极星环保网来源:环保新课堂 SARAOE2017/2/21 10:54:06我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:杀菌剂 氧化性杀菌剂 次氯酸钠

北极星环保网讯:水处理常用的杀菌剂一般分为氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂。本文详细介绍一下两种类型杀菌剂的作用机理和区别!

氧化性杀菌剂

1简介

氧化性杀菌剂是通过使细菌内活性酶失活或者其强氧化性直接氧化细菌,使细菌失去活性的一种药剂。

2常用氧化性杀菌剂

目前常用的氧化性杀菌剂根本作用机理不同有次氯酸型杀菌剂(例如,氯气、次氯酸钠、氯的化合物,例如氯锭),溴及溴化合物,二氧化氯,臭氧等。

3作用机理

次氯酸型杀菌剂,主要有氯气和次氯酸钠,在水中水解成次氯酸,次氯酸体积小,不荷电,易穿过细胞壁;同时,它又是一种强氧化剂,能损害细胞膜,使蛋白质、RNA和DNA等物质释出,并影响多种酶系统(主要是磷酸葡萄糖脱氢酶的巯基被氧化破坏),从而使细菌死亡。因为其作用机理是通过游离次氯酸的形态杀菌的,故归类为次氯酸型杀菌剂!

溴及溴的化合物,与次氯酸型杀菌剂的原理差不多,在水中水解生成游离的溴化氢,溴化氢进入细胞壁,与细胞内蛋白质作用,从而破坏蛋白质结构,达到杀菌目的。

二氧化氯,二氧化氯对微生物细胞壁有较强的吸附穿透能力,可有效地氧化细胞内含巯基的酶,还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。

臭氧,灭菌有以下3种形式:

1.臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶,使细菌灭活死亡。

2.直接与细菌、病毒作用,破坏它们的细胞器和DNA、RNA,使细菌的新陈代谢受到破坏,导致细菌死亡。

3.透过细胞膜组织,侵入细胞内,作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖,使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。

非氧化性杀菌剂

1简介

非氧化性杀菌剂不是靠氧化作用杀死细菌,而是是以致毒剂的方式作用于微生物某一特殊部位,从而破坏微生物的细胞或者生命部位达到杀菌目的。

2常用非氧化性杀菌剂

因结构及机理不同分为季胺盐类/季膦盐类,杂环类化合物,噻唑类,氯酚类,有机醛类,含氰化合物及重金属类等。

3作用机理

季胺盐类/季膦盐:主要是阳离子通过静电力、氢键力以及表面活性剂分子与蛋白质分子间的疏水结合等作用,吸附带负电的细菌体,聚集在细胞壁上,产生室阻效应,导致细菌生长受抑而死亡;同时其憎水烷基还能与细菌的亲水基作用,改变膜的通透性,继而发生溶胞作用,破坏细胞结构,引起细胞的溶解和死亡。季膦盐结构类似于季胺盐,由于磷原子半径比碳原子大,极化作用更强,使得季磷盐更易吸附带负电子的细菌。

杂环类:化合物主要依靠杂环上的活性部分,如N、H、O与菌体蛋白质中DNA的碱基形成氧健,吸附在细胞上,从而破坏了细胞内DNA的结构导致DNA失去繁殖能力,从而使细胞死亡。

噻唑类:噻唑类化合物可以进入细菌内部破坏呼吸作用的酶,使呼吸作用受抑制,融化细胞壁,破坏了内外环境的平衡,噻唑类的活性基团可以与核酸上的碱基反应,阻碍核酸的形成,破坏菌体的生长和繁殖。

氯酚类:氯酚类化合物能吸附在微生物细胞壁上,然后扩散到细胞结构中,在细胞内生成胶态溶液,使蛋白质沉淀,从而破坏蛋白质杀死细菌。

有机醛类:起杀菌作用的是醛基,醛基上的氧带负电荷,碳带正电荷。带正8电荷的碳与细菌蛋白质的胺基NH:和硫基SH:发生加成反应,从而破坏细菌蛋白质,导致细菌死亡。

含氰化合物:该类化合物水解后生成氰基SCN-、SCN-可与三价铁离子Fe3+生成稳定的络合物,从而使得Fe3+从细菌脱氢酶中接受电子的能力减弱,起到杀菌作用。

重金属:可以进入到细菌内与蛋白质发生反应,使蛋白质结构改变变性从而杀死细菌。

氧化性和非氧化性杀菌剂优缺点

氧化性杀菌剂具有杀菌灭藻速度快、杀菌效果的广谱性高、处理费用低、对环境污染相对影响较小、微生物不易产生抗药性等优点,使用方便,杀菌效果好,可以和许多水处理药剂一起使用而不影响其作用。缺点是受到水中的有机物和具有还原性物质的影响较大,药剂时间短,受水中的PH值影响也较大,同时,分散渗透和剥离效果差等。而且次氯酸型杀菌剂会和水中有机物形成致癌物三氯甲烷。

非氧化型杀菌剂具有高效、广谱、低毒、药效快而持久、渗透力强、使用方便。对沉积物或黏泥有渗透、剥离作用,受硫化氢、氨等还原物质的影响较小,受水中PH值影响较小。但处理费用相对氧化性杀菌灭藻剂较高,容易引起环境污染,水中的微生物易产生抗药剂型,因此需要交替添加不同类型的非氧化性杀菌剂。

(来源:微信公众号“环保新课堂”ID:gh_0161b759011f )

延伸阅读:

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污水处理药剂之眼熟or脸熟的絮凝剂需要知道的几个点

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