杀菌剂综述一、污水处理系统中常见的细菌及其危害在适宜的条件下，大多数细菌在污水系统中都可生长繁殖，其中危害最大的为硫酸盐还原菌（SRB)、腐生菌(TGB)（也称粘泥形成菌）和铁细菌(FB)。
1、硫酸盐还原菌（SRB）：厌氧条件下将硫酸盐还原成硫化物的细菌。
生长繁殖环境pH值范围：5.5～9.0，最适宜pH值为6.5～7.5；温度：该细菌的生长温度随品种而异，分中温及高温两种。
中温型的为20～40℃，最适宜的温度为25～35℃，高于45℃停止生长。
高温型的最适宜温度为55～60℃。
生存部位：a. 水管线的滞流点如弯头、闸门、水表等处，也存在于垢下或管底沉积物中能够局部形成厌氧的环境中；b. 各种水罐罐壁垢下及罐底淤泥中；c. 滤罐滤料及垫层中；d. 回注污水的注水井油管与套管环形空间中。
SRB的危害：硫酸盐还原菌对钢铁腐蚀的原理：在厌气环境中有硫酸盐还原菌存在时，与污水接触的钢铁表面也可形成若干对腐蚀电池。
其反应如下：在阳极部位铁被溶解：4Fe→Fe2++3Fe2++8e阴极部位反应比较复杂，在无氧又无硫酸盐还原菌时，仅发生放氢反应而停止腐蚀。
当水中有SO42-及SRB时，SRB靠它的氢化酶及SO42-进行如下反应：4Fe+SO42-+4H2O→FeS+3Fe(OH)2+OH-在反应中六价硫还原成二价硫，SRB获得了能量，生成了腐蚀产物FeS及Fe(OH)2当水中含有较多CO2时，S2-和Fe2+反应如下：S2-+ 2H2CO3→H2S+2HCO3-Fe2++ H2S→FeS+2H+在厌气环境下将水中无机硫酸盐还原成硫化氢，从而对钢罐及管线形成腐蚀；产生的腐蚀产物FeS使水质变差，随水注入地层引起堵塞，该菌菌体也可堵塞地层。
因此，有效地控制硫酸盐还原菌是十分必要的。
2、粘泥生成菌（腐生菌TGB）粘泥生成菌：在有氧条件下，能形成粘膜的细菌，习惯称为腐生菌。
生存环境：主要存在于低矿化度（不大于5000mg/L）的污水处理系统，但在高矿化度或闭式污水及注水系统中，也有此类细菌存在；在含油污水与清水混注系统（清水含溶解氧，含油污水含有机化合物，混合后矿化度降低，温度25～35℃，具有粘泥生成菌生长繁殖的适宜环境条件）。
危害：形成肉眼可见的菌膜和悬浮物，堵塞污水管线、水处理设备和地层。
3、铁细菌（FB)：铁细菌是自然界分布很广的一种微生物，其典型的生理特征是：能在氧化亚铁生成高价铁化合物起催化作用，可以利用铁氧化中释放的能量来满足其生命需要，能大量分泌氢氧化铁成沉淀型结构。
铁细菌的习性、作用和危害：是好氧菌，但在0.1mg/L的少量氧的条件下也能生长，数量增到一定程度时，可造成危害。
其作用是：Fe2+→Fe3+ 把可溶的二价铁盐转变成蜂窝团胶状的氢氧化铁沉淀。
危害：造成堵塞；形成浓差电池而引起腐蚀；为硫酸盐还原菌的生长繁殖提供条件二、杀菌机理和杀菌剂种类前已述及油田污水系统中细菌的危害是严重的，因此必须设法消除其危害。
一般有三种方法：一是已构成堵塞时用机械或水力清洗管线或设备；二是采用合理的污水处理工艺，尽量减少曝空气量；三是处理工艺及注水工艺全部密闭再进行杀菌处理。
以上第二种办法虽不能彻底清除细菌危害，但在未采取杀菌措施的情况下也可减轻腐生菌的危害。
第三措施是彻底解决细菌问题的办法，应尽量采纳。
杀菌机理渗透杀伤或分解菌体内电解质；抑制细菌的新陈代谢过程，如抑制蛋白质合成；氧化络合细菌细胞内的生化过程。
氧化性杀菌剂：氯、臭氧等均为强氧化剂，通过强氧化作用破坏细菌细胞结构，或氧化细胞结构中的一些活性基团杀菌。
非氧化性杀菌剂（如季铵盐）：降低表面张力，选择性地吸附在菌体上，在细胞表面形成一层高浓度的离子团，直接影响细胞膜的正常功能。
（一）油田常用污水杀菌剂的种类杀菌剂一般从使用功能和其组成上分为氧化型和非氧化型两大类。
氧化型杀菌荆维持药效时间短，在碱性条件下使用量大，而且容易造成环境污染。
鉴于以上诸多缺点，目前该种杀菌剂在油田极少采用，而广泛应用的为非氧化型杀菌剂。
由于油田环境及对水质的要求不同，细菌的种类及其危害不同，故对杀菌剂的性能要求也不同。
因此，不同杀菌剂在水处理市场中所占的比例也不同，其中表面活性剂类杀菌剂占31 %，含硫化合物占23 %，含氯化合物占17.5 %，海因类占9 %，戊二醛占8.5 %，其他约占10 %。
根据非氧化型杀菌剂的杀菌作用基团种类及其作用机理，一般分为以下七类。
1、季铵盐类：季铵盐类杀菌剂是一类抗菌性的表面活性剂，在我国各大油田使用最多，应用也最广。
其中阳离子表面活性剂使用最早也最多，具代表性的杀菌效果最好的是脂肪铵的季铵盐。
常见的有十二烷基二甲基苄基氯化铵(代码1227)、十二烷基三甲基氯化铵(代码1231)、聚季铵盐(代码TS-819)、十二烷基二甲基苄基溴化铵(商品名称新洁尔灭)、双C5烷基季铵溴盐、氰基季铵盐、双季铵盐等．该类杀菌剂毒性小，杀菌效率高，受pH值变化的影响小，使用方便，化学性能稳定，分散作用及缓蚀作用好，但有在使用时容易产生泡沫、杀菌效力在矿化度较高时降低、容易吸附、容易产生抗药性等缺点。
2、季磷盐类我国 90年代初引进使用季磷盐杀菌荆，它是一种新型、广谱、高效的杀菌剂，具有优良的杀菌性能和优良的粘泥剥离作用，但进口产品价格昂贵。
目前，国内正在积极研制同类杀菌剂。
3、有机醛类醛类杀菌剂较常用，杀菌效果较好，其杀菌效果与化合物结构相关，主要有甲醛、异丁醛、肉桂醛、丙烯醛、乙二醛、苯甲醛、戊二醛等。
其中戊二醛、甲醛和丙烯醛等较多使用。
丙烯醛因有较大的毒性和刺激性，甲醛的使用浓度高，并且刺激性大，现场使用很少。
戊二醛虽然价格昂贵，目前也有与其它药剂复配使用。
4、含氰化合物类含氰类杀菌剂杀菌效率高，价格低廉。
最常见最常用的为二硫氰基甲烷，它一般与其它助剂复配使用，如SQ5是二硫氰基甲烷、十二烷基二甲基苄基氯化铵、表面活性荆加溶剂复配而成，S15是二硫氰基甲烷、表面活性剂加溶剂复配而成，WC-38是二硫氰基甲烷、双砜加溶剂复配而成的等。
该类杀菌剂毒性较大，在碱性条件下容易分解且自身溶解性较差，所以常常填加一些表面活性剂助溶，从而提高杀菌效率。
5、杂环化合物类杂环类杀菌剂杀菌效率高、掺量较低、与其他水处理剂有很好的配伍性能等优点。
其主要有咪唑类衍生物(如甲硝唑)、吡啶类衍生物(如十六烷基溴化吡啶)、噻唑、咪唑啉、三嗪的衍生物、异噻唑啉酮、聚季噻嗪、聚吡啶、聚喹啉等类型。
但该类杀菌剂存在水溶性较差、易吸附损失、成本较高、部分化合物对好氧菌无杀菌效果等缺点。
6、复合型杀菌剂复合型杀菌剂提高了杀菌剂的广谱性，也不同程度的提高了杀菌剂的杀菌效率。
比如 J I2由十二烷基二甲基苄基氯化铵 1227与双氧化物加其它助剂复合而成、CT10-3由有机胍与季铵盐加表面活性剂加溶剂复合而成、WC一85由季铵盐与戊二醛复合而成、NY一875由苯酚与有机胺加甲醛复合而成的。
这些复合杀菌剂不同程度地解决了现场的一些实际问题，取得了较好的应用效果。
7、多功能型杀菌剂80年代中期，华南理工大学首先提出多功能杀菌剂在国内研究。
多年来，他们已经先后成功的研制出了多种多功能处理剂，比如絮凝--杀菌剂(代码 XPF-C)、絮凝--杀菌--缓蚀剂(代码 CX-C)等类别。
另外，江汉油田设计院也提出并研究阻垢--杀菌--缓蚀型多功能处理剂 (代码 WX-3)．这类杀菌剂的特点为使用效率高，用量少，不易产生耐药性，综合处理效果受环境影响小，并能简化水处理施工步骤，是一类新型的杀菌剂。
（二）油田污水杀菌剂的发展趋势1、高效、低毒、速效、广谱、稳定性强、配伍性好、无副作用、不产生抗药性、一剂多用、经济实用将是油田杀菌剂的总的发展趋势。
2、随着东部油田三次采油工作的开展，防止聚合物降粘的杀菌剂将越来越被重视。
3、致力于多功能杀菌剂的研究。
在密闭的油田污水注水处理系统中，添加以杀菌为主兼有缓蚀和(或)阻垢，或兼有絮凝和(或)缓蚀的多功能杀菌剂，通过一剂多能，大大提高综合处理效率，降低使用成本。
（三）杀菌剂的选择与投加杀菌剂的选择1、根据不同的水质、细菌的种类，特别是pH值。
当pH值较高时，不宜用氯气等氧化性杀菌剂，而季铵盐类杀菌剂pH值越高越好。
当水中含有Fe2＋和H2S时，不宜使用氧化性杀菌剂，否则不仅会增加氧化性杀菌剂用量，而且影响污水处理的水质。
2、所选择的杀菌剂要与阻垢剂、缓蚀剂等其他助剂有好的配伍性，即不互相降低各自的效果，水质要稳定。
加入后，不能增加水中的胶体颗粒数，能均匀溶解水中，且清澈透明。
3、杀菌剂使用一定时间后，往往有抗药性，杀菌效果降低，这时应改为另一种杀菌剂，因此每种水应筛选两种杀菌剂。
4、应注意选择价格便宜、运输方便、使用方便的杀菌剂。
5、选择低毒无二次污染的杀菌剂。
如二硫氰基甲烷杀菌剂不能用（５ｐｐｍ）。
6、无论使用什么杀菌剂都要进行杀菌试验及配伍性试验。
所取水样应有代表性，当水中含菌量不高时，可取回水样在一定有利于细菌繁殖的条件下进行培养，使菌量高时再作筛选试验用。
（四）杀菌剂的投加连续投加：控制细菌数量的增加；间歇冲击投加：大剂量投加杀灭大量细菌；两者结合。
加药点：一般设在污水处理系统的远端，如进站来水处（除油罐前）。
为确保注水水质，一般在污水处理的滤后或注水泵进口设加药点。
加药量：连续式投加：开始浓度较高，细菌数量控制下来后，采用相对较低的加药浓度。
有效浓度由室内评价和现场细菌分析确定。
间歇冲击投加：定期使用较高浓度的杀菌剂通过污水处理系统灭菌。
加药周期、加药量、加药时间，根据室内评价和现场细菌分析而定，通过现场实践进行调整。
细菌数量监控：污水处理系统加入杀菌剂后，要定期取样，按常规方法进行细菌计数，随时调整加药方式和加药浓度，确保杀菌剂杀菌效果。
