管道输水系统中腐蚀微生物的化学防治方法及产品技术方案

本发明专利技术涉及有效保护输水系统中各种输水管道、储水容器以及相关设备免受微生物腐蚀或结垢的三种复配组方药剂产品，以及达到防治微生物腐蚀的治理方法和利用。具体来说：就是利用三种复配药剂产品分别作用于输水系统的不同时期，每次加药量、加药时间、可依据不同的水质、不同的微生物污染程度和不同的水处理要求而变化。其中每种复配药剂主要组分的杀菌机理各不相同，药剂作用的侧重点也不相同，能够解决由于细菌的耐药性而带来的严重腐蚀问题，从而达到在输水系统中彻底杀灭硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌、亚硝化细菌、氨细菌以及藻类的目的。适用于油田回注水系统、循环水系统、中央空调冷却水系统中的管道结垢及金属管壁微生物腐蚀的防治。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理和金属防腐领域，特别是涉及一种杀灭或抑制输水系统中有害微生物 和藻类生长，阻止和消除输水管壁、器壁上各种无机盐垢和膜垢，达到防治微生物腐蚀的治 理方法和利用三种复配组方药剂产品。技术背景硫酸盐还原菌(SRB)是在一定条件下能够将硫酸根离子还原成二价硫离子，进而形成副 产物硫化氢的一类细菌的总称，随着人们对它研究的不断深入，它危害的深度和广度就越来越被人们所熟知除了腐蚀设备外，它还能恶化水质、增加水体粘度、破坏油层、堵塞管道和地层孔道。特别是在输水系统中，通过与好氧菌如腐生菌、铁细菌、亚硝化细菌、氨细菌 等的共生，利用这些微生物分泌的黏性物质以及所造成的局部厌氧小环境，严重腐蚀输水系 统中的管道。为了减少这类腐蚀所带来的巨大损失，人们已经开发出大量的化学杀菌剂，例 如季铵盐类、季辚盐类、锍盐、胍盐、异噻唑啉酮类、甲硝唑类、醛类、二硫氰基甲烷等 等。但是，由于这类细菌极强的适应环境的能力，长期使用同一类杀菌剂，使得这些有害微 生物在较短时间内就能获得遗传性变异，产生对该类化学药剂的适应性。 一旦有了生存环境， 它们又很快生长并大量繁殖。因此，在较长时间内使用同一化学药剂不但使加药量越来越大， 防治成本越来越高，而且造成污染环境，又不能取得预期的防治效果。本专利技术为了解决这一难题，通过对中石化中原高薪股份有限公司采油四厂注水系统以及 其他循环水系统腐蚀成因的详细研究，特别是对油田回注水系统微生物腐蚀防治进行了深入 的研究，同时进行了大量的实验。在此基础上，本专利技术提出了下述的
技术实现思路
和具体实施方 式。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是旨在对输水系统水温较高的时期，腐蚀微生物危害较严 重的季节，找出一种管道输水系统中腐蚀微生物的化学防治方法及产品，以期在不增加成本 的基础上，能够有效杀死游离状态和附着在器壁上的腐蚀微生物。本专利技术解决其技术问题采用以下的技术方案本专利技术提供的管道输水系统中腐蚀微生物的化学防治产品，有下述三种复配组方药剂(1):简称LJ-01，按重量计，其由季铵盐18 35%、 二硫氰基甲浣8 15%、戊二醛10 12%、多肽2 3%、无水丙酮49 53%和余量的烷基酚聚氧乙烯醚组成； 或者，复配组方药剂(2):简称LJ-02，按重量计，其由异噻唑啉酮75 85%、三丁基十四烷基氯化辚13 23%和余量的辛基酚聚氧乙烯醚组成；或者，复配组方药剂(3):简称LJ-03，按重量计，其由双季铵盐80 90%、阻垢剂6 12%和余量的缓蚀剂组成。本专利技术提供的管道输水系统中腐蚀微生物的化学防治方法是根据管道输水系统中微生物腐蚀的不同情况，来采用tl述的复配组方药剂1J-01或LJ-02或LJ-03，且都以冲击式方 式加药丁-管道输水系统中，通过三种复配药剂的交替使用，对管道输水系统中的有害细菌进 行有效杀灭或抑制其生长，其中LJ-01在管道输水系统中硫酸盐还原菌危害最严重的夏季 使用，LJ-02在管道输水系统中硫酸盐还原菌危害较严重的春秋季节使用，LJ-03在管道输水 系统中硫酸盐还原菌的维持期及冬季使用。本专利技术提供的管道输水系统中腐蚀微生物的化学防治产品和化学防治方法，均用于油田 回注水系统、循环水系统或中央空调冷却水系统中的管道结垢及金属管壁微生物腐蚀的防治。 本专利技术提供的化学防治方法，与现有技术相比具有简单和易于实施的优点。 本专利技术提供的三种复配组方药剂产品，与现有技术相比优点突出，具体如下一. 适合细菌危害最严重时期使用的复配组方药剂产品(LJ-01)本专利技术在解决油田微生物腐蚀的过程中，发现细菌的危害不仅与细菌本身的生理结构有 关，与处理水的水质有关，与膜垢的组成有关，还与季节气温因素有关。在一年中最热的7、 8、 9三个月，由于气温较高，有害微生物代谢旺盛，再加上处理水中有机物和各种微量元素 溶解度的增大，无论是硫酸盐还原菌、腐生菌等个数检测数据，还是挂片腐蚀速率数据均比 其它时期高得多；即使在成倍加大药剂投加量，成倍增加加药时间的情况下，仍很难到达回 注水水质要求的石油部颁标准。能不能在少量增加杀菌剂成本的原则下，找到一种新的复配药剂较好地解决细菌腐蚀问 题成为本专利技术的研究目标。在对目前各大油田回注水用复配药剂进行效果评价时，发现SQ8 (有效成分是—硫氰基甲烷和十二烷基卡基氯化铵)短期杀菌效果较好，但是存在溶解性差 (温度较低时)、有机溶剂丙酮易挥发、在水中易分解等缺点。为了克服这些问题，我们将 SQ8进行了几个方面的改进将原来的季铵盐1227改为另一种表面活性更高的阳离子表面活 性剂；加入生物缓蚀剂聚天冬氨酸；加入能增强穿透生物膜能力的强力渗透剂；通过仅在水 温较高的时期使用来提高溶解度等等。通过这些改进，不但降低了杀菌成本，而且，使效果 大大增强。二. 适合腐生菌等好氧菌危害较严重时期的复配组方药剂产品(LJ-02) 本专利技术在药剂单剂的选择和复配的过程中，对不同药剂的作用机理和作用靶标的认识是必须的；同时，相同药剂或相似杀菌机理的同类药剂对不同种类有害细菌的抑制程度也是不 一样的。由于不同的细菌类型其代谢、繁殖是不一样的，特别是厌氧菌与好氧菌之间差别较 大。在输水系统中，好氧菌中的腐生菌是"异养"型的细菌，在一定的条件下，它们从有机 物中得到能量，产生粘性物质，与某些代谢产物累积沉淀后，形成生物膜，给硫酸盐还原菌 提供无氧环境和庇护所。其它好氧菌包括亚硝化细菌、铁细菌等对系统的危害也体现在通过 分泌有利于硫酸盐还原菌生长的物质上。当用对硫酸盐还原菌特别有效的药剂作用于腐牛菌 时，在实验室中的静止状态下，杀灭效果并不理想。如果在选配药剂时，只考虑对硫酸盐还 原菌的有效性， 一方面使得输水系统中，好氧菌大量滋生，造成水体粘度增大而堵塞管道和 孔道。另一方面造成管壁内膜厚度增加，增大水流阻力；同时，膜垢的增厚，加大了药剂穿 透生物膜杀死藏匿其中的硫酸盐还原菌的难度，增加杀菌剂的成本。异噻唑啉酮由于分子中含有氮一硫键，通过该键破坏细菌和藻类中蛋白质结构而起杀菌 作用。与微牛物接触后，能迅速地抑制其生长，这种抑制过程是不可逆的，从而导致微生物 细胞的死亡。在细胞死亡之前，异噻唑啉酮处理过的微生物不能再合成酶和分泌有粘附性的 生物膜的物质。因此，异噻唑啉酮能穿透粘附在输水系统设备表面上的生物膜，对生物膜下 面的微生物进行有效的抑制。同时，它能与氯、缓蚀剂、阻垢分散剂和大多数阴离子、阳离 子和非离子表面活没剂等达到物理的相容；对环境无害，对pH适用范围广，投药间隔时间长； 不起泡沫等优点，是水处理系统中重要的药剂品种之一。由于它对异养型细菌独特杀菌效果 和较强的穿透膜垢的能力，以及能够克服细菌对季铵盐的耐药性，是LJ-02的主药之一。按照本专利技术的要求异噻唑啉酮的结构应该是2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮与5_氯-2-甲基 -4-异噻唑啉-3-酮两个化合物按1 : 3的混合物，由于这两个结构的混合物水溶性好，根据实 验结果和相关的文献报道，两个化合物的含量对杀菌效果有较大影响，我们要求混合物的氯 比值为2.8 3.5。为了减少不必要的杂质的干扰和运输费用，同吋要求异噻唑啉酮活性物的 含量达到14%以上。季鳞盐由于极强的杀菌效果和粘泥剥离能力而备受相关领域人士的青睐。特别是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管道输水系统中腐蚀微生物的化学防治产品，其特征是：复配组方药剂（１）：简称ＬＪ－０１，按重量计，其由季铵盐１８～３５％、二硫氰基甲烷８～１５％、戊二醛１０～１２％、多肽２～３％、无水丙酮４９～５３％和余量的烷基酚聚氧乙烯醚组成；或者，复配组方药剂（２）：简称ＬＪ－０２，按重量计，其由异噻唑啉酮７５～８５％、三丁基十四烷基氯化鏻１３～２３％和余量的辛基酚聚氧乙烯醚组成；或者，复配组方药剂（３）：简称ＬＪ－０３，按重量计，其由双季铵盐８０～９０％、阻垢剂６～１２％和余量的缓蚀剂组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈悟，曾庆福，陈洪高，夏东升，李海燕，陈海英，张跃武，王军，
申请(专利权)人：武汉科技学院，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]