王　昶
東南大學化學化工系，江蘇　南京 210096
武進水質穩定劑廠水穩研究室，江蘇砎蕁?213119

　　摘　要：為解決循環冷卻水的微生物問題，克服目前較多使用的一些殺菌劑的若干不足之處。本文在多種殺菌劑研究的基礎上，進行了雙季銨鹽殺菌劑靜態實驗研究。發現雙季銨鹽具有高效低毒、作用時效長的特點，是一種優良的殺菌劑。
　　關鍵詞：雙季銨鹽；循環冷卻水；殺菌劑
　　中圖分類號：TＱ455　　　
　　文獻標識碼：A　　
　　文章編號：1009-2455（2000）06-0023-02

A Sterilization Test for the Bactericide of Biquaternary Ammonium Salt
WANG Chang

　　Abstract：The purpose of this test was to resolve the problem of microorganism in circulating cooling water and to overcome certain shortcomings of some bactericides in common use presently.a static test was made for the bactericide of biquaternary ammonium salt based on the study of many kinds of bactericide. It was found that biquaternary ammonium salt has the features of high effectiveness，low toxicity and long acting time and is，therefore，an excellent bactericide.
　　Key words：biquaternary ammonium salt；circulating water；bactericide

　　目前循環冷卻水中，普遍使用的殺菌劑主要有氧化型殺菌劑（如氯、次氯酸鹽等）和非氧化型殺菌劑（如季銨鹽等）。考慮到現場具體情況有種種差別，所滋生菌藻的種類及其危害也具多樣性，加上人們對環境保護的要求日趨嚴格，傳統的藥劑顯現許多不足之處。如氯作為殺菌滅藻劑作用時，受pH影響，隨著pH值的升高，氯的殺菌滅藻效果下降。當水中含有機物時，氯能與水中有機物發生反應，生成對人體有害的有機鹵代物。而單季銨鹽類很早即在醫學外科或食品加工方面用作消毒劑。近年來許多企業對季銨鹽在循環冷卻水中的應用進行了從實驗室到現場的大量研究和應用試驗，積累了許多經驗。但單季銨鹽在具體使用中暴露出其固有的弱點，使進一步的應用推廣受到了限制。例如單季銨鹽類殺菌劑，若長時間使用，由于微生物產生的抗藥性而使其使用效果明顯下降。因而在使用上采用間隔沖擊式投加時往往仍需配合投加氯類殺菌劑。這就在相當程度上限制了單季按鹽類殺菌劑的使用。針對這種情況，我們對雙季銨鹽進行了靜態試驗研究，分析研究了雙季銨鹽對循環冷卻水中幾種常見的典型菌類的殺滅效果，從而驗證了雙季銨鹽是一種優良的殺菌劑。

1　實驗部分

1.1　雙季銨鹽殺菌劑
　　雙季銨鹽2-（2-苯氧基乙氧基）-乙基三甲基氯化銨。季銨鹽十二烷基二甲基芐基氯化銨（1227）和異噻唑啉酮作為比較藥劑。
1.2　實驗條件
　　在250 mL三角燒瓶中加入15 mL培養液，再加入30 mL細菌溶液（分別含鐵細菌4.5×10³個/mL，硫酸鹽還原菌4.5×10⁵個/mL，異養菌4×10⁶個/mL），加入一定濃度的殺菌劑，選取對照組，實驗組在1～48 h中觀察細菌數量的變化情況。

2　實驗結果

2.1　雙季銨鹽的殺菌效果
　　表1分別列出了雙季銨鹽殺菌劑對鐵細菌、硫酸鹽還原菌、異養菌的殺菌效果。

　　表1的數據表明，室內靜態實驗中，4h30mg/L的雙季銨鹽的殺菌率在94％以上，同時還可以看出其在24h以后，30mg/L的雙季銨鹽對上述三種細菌的殺菌效果均十分良好，且殺菌效果趨于穩定，顯示出優良的性能。與此形成鮮明對比的是單季銨鹽雖然在4h殺菌率能達98％，但24h對異養菌即失去藥效，并且24h和48h1227與對照組的活菌比較可看出，4h殺滅率達98％的異養菌數量迅速回升，若溫度、營養條件適宜，細菌可能呈現爆發性增長。一些資料的動態模擬或靜態實驗也驗證了單季銨鹽的這一關鍵弱點^[1]。30mg/L雙季銨鹽在48h試驗中三種菌的殺滅率均達99％以上，突出地顯示了雙季銨鹽具有長時效的優點。但在動態的情況下，由于所投藥為裝置內壁材料吸附，帶菌的補充水不斷進入等因素，欲與靜態實驗相同的殺菌率（99％以上），所需藥劑濃度要高于靜態實驗中的劑量。
2.2　與異噻唑酮的殺菌對比
　　從表2的數據中可以看出，50mg/L的異噻唑啉酮對鐵細菌和硫酸鹽還原菌的殺菌率在24h后達97％以上，而異養菌的殺菌率在24h僅達72.84％。

3　討論

　　我們對表1與表2的數據進行分析，可以看出以下結論：
　　①對鐵細菌的殺菌率，雙季銨鹽和1227均表現出良好的殺滅效果。異唑噻啉酮也表現較好的殺滅效果，但藥效的速度比前二者慢，即作用時間短時效果不夠好。雙季銨鹽、1227和異噻唑啉酮三者對鐵細菌的殺滅效果相比較而言，雙季銨鹽效果仍然是最好的。
　　②對硫酸鹽還原菌，雙季銨鹽、1227、異噻唑啉酮在24h均達100％，只是異噻唑啉酮殺滅速度仍然較慢。
　　③對于異養菌，雙季銨鹽的殺菌率在24h達95.5％，48h則達99％以上；而異噻唑啉酮只有72.84％。顯然，異噻唑啉酮并不能有效殺滅異養菌，1227則在24h后對異養菌失去滅菌效力。
　　對于循環冷卻水的處理，存在著防垢、防止金屬設備腐蝕、殺菌滅藻等諸多方面的問題，需要針對不同的水質、各種運行條件綜合考慮。而水系統內微生物繁殖滋長所造成的問題也是多種多樣的，藥劑的復配和協同作用非常重要，毫無疑問，殺菌劑也應是廣譜性的。
　　季銨鹽的殺菌機制尚不完全清楚，根據有關資料，認為季銨鹽殺菌作用是使細菌蛋白質變性，被破壞分解；影響代謝過程如葡萄糖的呼吸作用；或是影響細胞的滲透性和維持原生質動力學平衡的酶。而雙季銨鹽兩個季銨鹽離子的協同作用明顯優于單季銨離子。此外，在實際應用時，由于季銨鹽是陽離子表面活性劑，它除具有殺菌作用外還有個非常重要的作用就是對細菌污垢的剝離作用。一般細菌被殺死或被抑制其生活活動后，細菌的生物附著能力降低或消失，如果再加上藥物特有的剝離能力就更容易使污泥剝離。另外，在外層生物層被剝離后，裸露出深層的生物層，有利于殺菌劑的滲透、接觸，促進殺菌作用的進行，使菌類徹底被殺死。

4　結論

　　此種雙季銨鹽濃度在30 mg/L時，滅菌率在99％以上，而且其殺菌速度快，藥效時間長。能有效地殺滅循環冷卻水中的三種典型細菌，同時對循環水系統的菌藻污泥類有滲透剝離作用，是一種高效的新型循環冷卻水殺菌劑。

參考文獻：
　　[1]?仉春華，韓宣華，等．季銨鹽殺滅藻劑控制工業循環冷卻水中藻類生長[J]．工業水處理，1992，12(4)：23～25.

　　作者簡介：
　　王昶：1983年武漢水利電力學院畢業，學士。現在東南大學化學化工系，講師。男，43歲，任基礎課。