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环保型杀菌剂对油田回注水中 SRB 的杀灭性能

发布:多吉利        来源:www.duojili.cn  
环保型杀菌剂对油田回注水中 SRB 的杀灭性能
卤代海因是近年来在国外应用较为普遍的一类环保型杀菌剂, 不仅杀菌效果快速有效, 而且毒性低, 对环境无污染。自然条件下, 这类卤化衍生物被光、氧、微生物在较短时间内分解为氨和二氧化碳, 不会因为残留而污染环境。可用于游泳池及饮用水消毒处理、工业循环水和废水的消毒漂白处理、果蔬保鲜等领域。关于卤代海因在油田回注水中杀菌研究尚未见报道。本文主要研究了二溴海因(DBDMH)、溴氯海因 (BCDMH) 及自制二溴海因水溶液制剂 (FDBH) 对油田回注水中 SRB 的杀菌效果, 以及卤代海因的持效性与配伍性, 为卤代海因及其水溶液制剂在油田回注水中的应用提供基础研究。
1 实验
1.1 主要试剂及仪器本实验所使用的主要试剂及仪器见表1和表2。
表1 主要试剂
蒸馏水 分析纯 南京工业大学
硝酸银 化学纯 上海化学试剂总厂
溴氯海因 纯度 ≥98 % 上海海得欣化工有限公司
二溴海因 纯度 ≥99 % 上海海得欣化工有限公司
5 ,52二甲基海因 含量 ≥99 % 盐城百瑞特精化有限公司
表 2  实验仪器和设备
净化工作台 SW2CJ21FD 苏州净化设备有限公司
恒温水浴锅 H H22 常州国华电器有限公司
磁力加搅拌器 HJ23 常州国华电器有限公司
恒温培养箱 P YX2DHS250X652B 上海跃进医疗器械厂
电子天平 BS210S 北京赛多利斯天平厂
细菌测试瓶 SRB2HX 北京华兴化学试剂厂
1. 2  实验方法
(1) 油田回注水水质分析。本实验使用的油田回注水水样取自于苏北油田某采油厂。该水样的水
质分析按照《油田水处理与检测技术》中的油气田水分析技术方法进行。
(2) 杀菌实验。采用绝迹稀释法 ( SY5329 -94) , 测定加杀菌剂前后水试样中 SRB 含量 , 计算
杀菌率。根据 SY/ T5890 - 93 的“杀菌剂性能评价方法”评价杀菌效果。
杀菌实验条件 : 作用温度 40 ℃, 作用时间 1 h(除持效性实验) , 杀菌剂中卤代海因与 1227 比例为 1 ∶1 (质量浓度比) 。
(3) Cl-对溴氯海因杀灭 SRB 效果的影响实验。原水样中 Cl质量浓度为 11 047 mg/ L , 为考
察 Cl-富集是否会影响卤代海因的杀菌效果 , 在油田回注水中加入一定量的 AgNO3 , Cl-以 AgCl 的形式沉淀后 , 用溴氯海因对油田回注水进行杀菌效果实验 , 并与原水样的杀菌效果进行比较。
2  结果与讨论
2.1  卤代海因浓度与杀灭 SRB 效果的关系
在实验条件下测定了不同质量浓度的杀菌剂对SRB 的杀菌效果 , 结果见表 3。其中 , “ + ”表示有细菌生长 ,“ - ”表示无细菌生长。
由表 3 可知 , FDB H 对 SRB 的杀菌效果明显优于二溴海因和溴氯海因 , 50 mg/ L 的 FDB H 对SRB 的杀灭率达到了 100 % , 与 1227 的效果相当。
卤代海因和 1227 复配后杀菌效果比单独使用时均有明显的提高。其中 , 10 mg/ L 二溴海因和 1227复配混合液杀菌效果达到 981 14 % , 大于 1227 单独使用时的效果 (641 29 %) 。
2.2  卤代海因杀菌持效性
杀菌剂持效性是评价一种杀菌剂优劣的标准之一。本实验在杀菌剂浓度为 50 mg/ L 条件下 , 测
定了各杀菌剂对 SRB 的杀菌效果与时间的关系 ,结果见表 4。
表 3  各杀菌剂浓度对 SRB 杀灭效果的影响
DBDMH 10 + + + + + - 01 00
DBDMH 30 + + + + %% 641 29
DBDMH 50 + % %% %% 991 14
BCDMH 10 + + + % %% 911 42
BCDMH 30 + + + % %% 911 42
BCDMH 50 + % %% %% 991 14
FDB H 10 + + + + %% 641 29
FDB H 30 + + + % %% 911 42
FDB H 50 % % %% %% 1001 00
1227 10 + + + + %% 641 29
1227 30 + % + % %% 981 14
1227 50 % % %% %% 1001 00
DBDMH + 1227 10 + % + % %% 981 14
DBDMH + 1227 30 + % + % %% 981 14
DBDM H + 1227 50 % % %% %% 1001 00
BCDMH + 1227 10 + % + % %% 981 14
BCDMH + 1227 30 + % + % %% 981 14
BCDMH + 1227 50 + % + % %% 981 14
FDB H + 1227 10 + % %% %% 991 14
FDB H + 1227 30 + % + % %% 981 14
FDB H + 1227 50 % % + % %% 991 29
表 4  卤代海因对 SRB 杀菌药效延续时间
 
 
杀菌率/ %
 
 
 
1h
2d
4d 10d
15d
30d
DBDMH
99.14
91.42
96.43 99.14
99.14
99.14
BCDMH
99.14
99.14
91.42 96.43
96.43
99.14
FDBH
100.0
100.0
100.0 100.0
100.0
100.0
1227
100.0
100.0
100.0 100.0
100.0
100.0
DBDMH + 1227
100.0
100.0
100.0 100.0
100.0
100.0
BCDMH + 1227
98.14
99.29
99.29 100.0
100.0
100.0
FDBH + 1227
99.29
99.14
99.14 100.0
100.0
100.0
由表 4 可知 , 50 mg/ L 的卤代海因及其与1227 的复配混合杀菌剂 , 作用 30 g 以后的杀菌率均在 991 14 %以上 , 也就是说卤代海因及其 FDB H的杀菌持效时间能达到一个月。
2.3  Cl对溴氯海因杀灭 SRB 效果的影响
某采油厂长期使用 1227 杀菌剂 , 油田回注水中 Cl-质量浓度达到 11 047 mg/ L 。为考察 Cl-富集是否会影响卤代海因的杀菌效果 , 在溴氯海因质量浓度为 30 mg/ L 条件下 , 测定了 Cl-含量对溴氯海因杀灭 SRB 效果的影响。结果表明 : Cl-浓度为 11 047 mg/ L 与 5 650 mg/ L 时溴氯海因对 SRB杀菌率均为 911 42 % , 也就是说 Cl浓度对溴氯海因的杀菌效果无影响。
2.4  二溴海因与缓蚀阻垢剂的配伍性
为了考察卤代海因杀菌剂与其它水处理剂的配伍性 , 在缓蚀阻垢剂 NC2410 质量浓度为 50 mg/ L、DBDM H 与 NC2410 按 1 ∶1 混合条件下进行杀菌实验 , 结果见表 5。
由表 5 可知 , 二溴海因和缓蚀阻垢剂 NC2410混合后 , 杀菌效果由 961 43 %下降到 641 29 % , 这是由于阻垢剂多元醇磷酸酯与一部分二溴海因的杀菌活性成分次溴酸起了中和反应 , 消耗了部分次溴酸 , 从而使杀菌效果下降。因此 , 在使用卤代海因作为油田回注水杀菌剂时 , 应避免使用能与次氯酸和次溴酸反应的缓蚀阻垢剂。
表 5  二溴海因与缓蚀剂 NC2410 的配伍性实验
药  剂
投药量/
mg ·L
-
1
 
 
杀菌效果
 
杀菌率/
%
DBDMH
50
 
+
+
%%
% %
961 43
DBDMH + NC2410
50 + 50
 
+
+
+ +
% %
641 29
2.5  不同杀菌剂的杀菌效果
测定了目前工业常用杀菌剂活性溴、双季胺盐和异噻唑啉酮对 SRB 的杀菌效果 , 并与二溴海因、溴氯海因和 FDB H 进行了比较。实验中杀菌剂浓度为 50 mg/ L , 结果见表 6。
表 6  工业上常用杀菌剂杀灭 SRB 效果
 
杀菌效果
 
杀菌率/ %
DBDMH
+ -
% %
%%
991 14
FDB H
% %
% %
%%
1001 00
BCDMH
+ -
% %
%%
991 14
活性溴
+ +
% %
%%
961 43
双季胺盐
% %
% %
%%
1001 00
异噻唑啉酮
+ +
+ -
%%
911 42
由表 6 可知 , 50 mg/ L 的活性溴和异噻唑啉酮对 SRB 杀灭效果只能达到 961 43 %和 911 42 % ; 二溴海因与溴氯海因对 SRB 杀灭效果均为 991 14 % ;FDB H 与双季胺盐的杀菌效果相当 , 均为 100 %。
3  结语
(1) FDB H 对 SRB 的杀菌效果明显优于二溴海因和溴氯海因 ; 卤代海因和 1227 按质量浓度
1 ∶1复配后 , 对 SRB 的杀灭效果好于 1227 单独使用时的效果。
(2) 卤代海因及 FDM H 的杀菌持效时间能达到一个月。
(3) 油田回注水中 Cl-浓度对溴氯海因杀灭SRB 的效果影响不明显。
(4) 二溴海因不宜与缓蚀阻垢剂 NC2410 混合使用。
(5) FDB H 对 SRB 的杀菌效果能与双季胺盐相当 (达到 100 %) ; 二溴海因与溴氯海因对 SRB杀灭效果均为 99. 14 % , 优于活性溴 ( 96.43 %)和异噻唑啉酮 (91. 42 %) 。
 
D—560  百宜油田专用杀菌剂
D—560是针对油田内广泛存在的硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌和腐生菌(TGB)研制而成的专用杀菌剂。它是以阳离子长链聚合物、表面活性剂、稳定剂复合而成的广谱杀菌剂。它独特的杀菌能力和絮凝作用,不仅适用于油田采油注水、钻井泥浆,油田污水,也适用于石化行业污水回用。
性能特点
◆ 极强的杀菌能力:对杀灭硫酸盐还原菌、铁细菌有特效
◆ 抑菌时间长:可持续一个月以上
◆ 价格低,用量少
◆ 无毒、无色、无嗅;对皮肤无刺激
◆ 抗高温,400℃以内不会失效
◆ 长期使用不会产生抗药性
◆ 抗有机物干扰;对金属无腐蚀作用
◆ 投加后无泡沫;易溶于水;可降解,对环境没有污染
一、技术指标
外观:无色或淡蓝色透明液体
PH值: 6.5—7.5            
比重(20℃,g/cm3):1.00 — 1.05
毒性: LD50鼠>5 000mg/kg     属实际无毒级。
二、使用方法
在油田采油回注水中,因为系统情况、环境、菌种、菌量的差异,10%浓度的产品建议使用浓度为20~30ppm(建议试验浓度25ppm)。2.5%浓度的产品建议使用浓度为80~100ppm。
在钻井液、压裂液中,10%浓度的产品建议使用浓度为100ppm.可以完全取代甲醛,从而改善工人的劳动环境。
三、杀菌机理
D—560中的正电性与呈负电性的各类细菌、病毒吸附,从而抑制细菌病毒的分裂功能,使细菌病毒丧失生殖能力;且其聚合长链的缠绕作用会使微生物迅速窒息而死。
D—560的特殊的物理杀菌机理,使细菌不会对它产生抗药性。
四、对厌氧菌具有强力杀灭作用
D—560独特的杀菌机理可以有效的杀灭油田存在的厌氧菌。大庆石油工业原油及石油产品质量监督检验中心按照大庆的规范要求,对百宜杀菌剂进行了检测,专家评价认为效果很好,结果见表一。
表一: 百宜杀菌剂(10%含量)对油田细菌的杀灭作用
检 验 项 目
质量指标 
检验结果
备  注
外观
均匀液体
均匀液体
 
水溶解性
溶于水
溶于水
 
PH值
3.0-10.0
7.19
 
对硫酸盐还原菌杀菌率(%)
≥97
99.71
25 ppm
对铁细菌杀菌率(%)
≥97
98.76
25 ppm
对腐生菌杀菌率(%)
≥97
99.39
25 ppm
五、不受有机物的干扰
油田废水中存在大量有机物质,这些有机物会不同程度的降低一般杀菌剂的效果,甚至使他们的杀菌效力降为零。而百宜杀菌剂却不受有机物的干扰,仍然保持很高的杀菌效率。
六、具有良好的絮凝作用
油田废水中除含有大量细菌外,还存在大量的悬浮物、胶体、乳化油珠,一般废水处理加入杀菌剂的同时还需要投加絮凝剂。而百宜杀菌剂本身具有良好的絮凝作用。因此,D—560百宜杀菌剂是一种具有杀菌絮凝作用的优良的污水处理剂。
由于三次采油普遍采用的驱油聚合物聚丙烯酰胺也是阳离子型聚合物,所以利用百宜杀菌剂作为杀菌剂不但不会造成聚合物溶液粘度下降,反而会改善聚合物的抗微生物降解和抗温度降解的性能。
 
 
 
 
 
 
 

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