МЕНЮ
КАТЕГОРИИ

Краткий обзор неокисляющих биоцидов - химических веществ, предотвращающих биологические отложения

При эксплуатации водооборотных систем, особенно градирен, задача предотвращения деятельности микроорганизмов выходит на первый план. На практике, для борьбы с биоотложениями применяют специальные реагенты – биоциды. Окисляющие биоциды – это химические соединения, которые окисляют клеточный материал, ферменты или белки, связанные с микробиологической популяцией, вызывая смерть микроорганизма. Неокисляющие биоциды действуют иначе, чем окисление клетки, взаимодействуя с обменом веществ и клеточной структурой. 
Эффективность действия биоцида зависит от ряда факторов: концентрации, времени контакта биоцида со средой и от параметров качества обрабатываемой воды (температуры, pH, мутности, содержания органических веществ, растворенных солей). Для предотвращения биологического обрастания систем охлаждения необходима программа обработки воды биоцидами и дисперсантами из-за динамичности протекания процессов. Часто допускается совместное применение окисляющих и неокисляющих биоцидов. Поэтому необходимо очень внимательно подходить к выбору биоцида.

В охлаждающих системах существуют более миллиона разнообразных микроорганизмов. Но проблемы могут возникнуть из-за трех видов:

1. Грамотрицательные бактерии, например, Pseudomonas sp (наличие более мощной и непроницаемой клеточной стенки, в отличие от грампололожительных, и биопленки, которые они образуют)

2. Сульфатредуцирующие бактерии, и коррозионные анаэробные отложения

3.  Водоросли. Способствуют сильному загрязнению системы.

Рассмотрим, наиболее распространенные неокисляющие биоциды, применяющиеся в промышленности:
 

1. Глутаровый альдегид (Biosperse 2545) 

Это быстродействующий биоцид ( от 3 до 4 часов, или от 4 до 6 часов при наличии сложных обрастаний), неионный, не образующий пены.
Эффективен в широком диапазоне pH (обычно от 6,5 до 9,0) и совместим с хлором. Эффективно воздействует на биопленки и сульфатредуцирующие бактерии. Данный биоцид эффективен особо, если есть риск появления Legionella. Период жизни глутарового альдегида короткий, зависящий от параметров охлаждающей воды, но, обычно составляет от 4 до 12 часов. Его применение в больших, протяженных системах, может быть экономически необоснованным. Не действует на грибки и водоросли. 
Дозировка: обычно составляет от 100 до 125 мг/л . Если система сильно загрязненная, то дозировка: 200-300мг/л в качестве ударных доз. Часто глутаровый альдегид применяют совместно с другими неокисляющими биоцидами.


2. Изотиазолиноны (Biosperse 250)

Биоциды на основе изотиазолинонов широкого спектра действия (универсальные) для контроля содержания бактерий, грибка и водорослей в промышленных системах водоснабжения, таких как оборотные системы охлаждения, пастеризаторы, системы воздухоочистки, эмульсии полимеров и адгезивы.
Изотиазолиноны представлены двумя производными: 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-он (CMI, метилхлоризотиазолинон) и 2-метил-4-изотиазолин-3-он (MI, метилизотиазолинон). Бактерицидный эффект изотиазолинона достигается путем разрыва связи между бактерией и протеином водорослей. При контакте с микробами изотиазолиноны эффективно сдерживают их рост, что приводит к гибели микробов. Они обладают сильными ингибирующими и биоцидными свойствами по отношению к обычным бактериям, грибам и водорослям. В числе основных преимуществ можно выделить высокую биоцидную эффективность, отсутствие остаточного продукта, безопасность в эксплуатации, хорошая совместимость, хорошая стабилизация, низкая стоимость в эксплуатации. 
 

Дозировка:
Время контакта – от 5 до 6 часов. При непрерывной подаче реагента обычная стартовая доза: 50 мг/л. Если система очень загрязненная, то рекомендуется дозировать "шоковые дозы" -  100….400 мг/л. Когда система очистится, поддерживающая доза реагента составит 25…50 мг/л. При периодическом дозировании необходимое количество реагента: 100-200 мг/л 1 или 2 раза в неделю. 

Изотиазолиноны можно применять вместе с хлором.


3.  Поликваты (комплексные соединения солей четвертичного аммония (Biosperse 214N) 

Это бицоиды широкого спектра действия, катионные полимеры с низкой молекулярной массой, предназначенные для применения в системах охлаждения и кондиционирования.  

Поликваты не предназначены для систем с неблагоприятными условиями эксплуатации, неэффективны в системах, где много грязи и взвешенных частиц. Их чаще применяют в бассейнах в низких концентрациях для контроля водорослей.Они безопасны, не вызывают раздражения кожи и слизистых оболочек. Как правило, соли четвертичных солей аммония доступны покупателю в виде 15 или 30% растворах. Для 30% раствора дозировка составляет от 10 до 20 мг/л, начальная дозировка при этом составляет 30-50 мг/л (для системы охлаждения). Перед дозированием биоцида необходимо промыть систему. Время контакта: от 6 до 8 часов. Эффективнее работает в диапазоне pH 7.5-9.0 


4. Бромсодержащие биоциды на основе DBNPA (2.2- дибромо-3-нитрилопропионамид (Biosperse 244)

Эффективный, широкого спектра действия биоцид, но подвержен гидролизу при pH выше 8,0. Может работать вместе с хлором. DBNPA подходит для применения в однопроходных системах охлаждения из-за его высокой биологической активности (время контакта чаще даже меньше 1 часа).
Плохо удаляет некоторые виды водорослей. Время жизни этого биоцида быстро сокращается из-за роста pH и температуры. Но, обычно, это не является проблемой из-за короткого времени действия, и может быть большим «плюсом» при выборе биоцида, если,  конечно нет ограничений по требованиям ко сбросу воды.

DBNPA можно отнести и к окисляющим биоцидам, так как бром окисляет субстрат бактерий. Поставляется такой биоцид в концентрациях 5 или 20% по активному веществу.


5.   THPS (TKHPS) (Гидроксиметил (тетракис) фосфония сульфат (BIOSPRESE 535EMD)

THPS –биоциды относятся к алкилфософоновым группам. Это уже более новая группа биоцидов, которые безопасны для окружающей среды. Они действуют в широком диапазоне pH и могут применяться как в закрытых, так и в открытых системах охлаждения. Эффективен против сульфатредуцирующих бактерий.

Имеет ограниченную активность против водорослей и биопленок в сильно загрязненных системах.

THPS –биоциды катионоактивны и если их применять в высоких концентрациях, то существует риск несовместимости с анионоактивными ингибиторами (полиакрилаты, полималеиновая кислота (PMA) и фосфонаты).

Эти биоциды менее опасны, чем большинство применяемых сегодня. Особенно экономически обоснованным является их применение в неболтших системах охлаждения.

Дозировка составляет 60-80 мг/л (25% рабочего раствора биоцида).Часто эти биоциды совмещают с неионными биоцидами ,чтобы усилить их действие и снизить затраты на их применение.