一種城市尾水消毒藥劑及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種城市尾水復(fù)合消毒藥劑及其應(yīng)用，以重量百分含量計(jì)，由如下組分制成：復(fù)合群體感應(yīng)抑制劑20～40%；次氯酸鈉20～40%；表面活性劑20～30%；無機(jī)高分子混凝劑10～20%；復(fù)合增溶劑0～20%。本發(fā)明以群體感應(yīng)抑制劑為主，與具有消毒、殺菌、混凝等功能的次氯酸鈉、表面活性劑和混凝劑經(jīng)復(fù)配制成，本發(fā)明的復(fù)合消毒劑用于城市尾水的深度處理，能提高消毒殺菌效力，且更加安全、環(huán)保和高效。
【專利說明】一種城市尾水消毒藥劑及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種城市尾水消毒藥劑及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)和水平不斷提高，城市人口急劇增長，居民對生活品質(zhì)的要求也在不斷提升，城市污水處理廠出水對水體造成的影響也引起人們對健康和安全問題的廣泛關(guān)注。一般城市污水經(jīng)過二級處理后，水質(zhì)已經(jīng)得到改善，細(xì)菌含量也大幅度減少，但細(xì)菌的絕對數(shù)量仍然很高，并存在有病原菌的可能性，必須去除這些微生物以及一些難去除的微量無機(jī)或有機(jī)污染物后，廢水才可以安全地排入水體或循環(huán)使用。我國在2002年底頒布的《GB18918-2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定污水處理廠出水必須進(jìn)行消毒處理，并要求執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)和一級B標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠大腸菌群數(shù)的最高允許排放濃度不得超過IO4個/L。 [0003]消毒滅菌是水質(zhì)凈化的最后一道工序，目前常用的水處理消毒的方式主要有鹵素消毒(如氯氣、二氧化氯)、輻射消毒(如紫外線)、氧化劑消毒(如臭氧、過氧乙酸)等。其中氯消毒由于藥劑易得，價格便宜，技術(shù)成熟，工藝簡單，投加量準(zhǔn)確，且不需要龐大的處理設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)是目前城市污水處理廠應(yīng)用最普遍的消毒技術(shù)，但是還存在二次污染和產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的缺點(diǎn)；二氧化氯消毒的殺菌效果好，不產(chǎn)生有害消毒副產(chǎn)物，投放簡單方便且不受PH影響，但由于其具有爆炸性且成本相對較高；臭氧消毒主要用于中段水處理，優(yōu)點(diǎn)是接觸時間短，具有較強(qiáng)的消毒和脫色效果，無毒且能使水中溶解氧增加，缺點(diǎn)是投資大且水中O3不穩(wěn)定；紫外消毒安全簡單但是受光強(qiáng)和水質(zhì)的影響大，且投入成本及設(shè)備維護(hù)費(fèi)用較聞。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，如果使用單一組分的消毒劑會產(chǎn)生投加量大、殺菌品種單一、消毒效果差、容易產(chǎn)生耐藥性的缺點(diǎn)。而具有協(xié)同作用的配方相比單一組分有增效作用，且可以克服單一組分的殺菌劑弱點(diǎn)，還能降低成本。
[0005]細(xì)菌群體感應(yīng)(Quorum sensing, QS)現(xiàn)象在自然界普遍存在，QS作為細(xì)菌在長期的進(jìn)化選擇壓力下形成的廣泛使用的“語言交流”調(diào)控調(diào)節(jié)機(jī)制之一，在細(xì)菌適應(yīng)不斷變化的環(huán)境過程中發(fā)揮著十分重要的作用。研究表明，一些物質(zhì)對細(xì)菌QS有抑制或干擾作用，可阻斷細(xì)菌間的“細(xì)菌交流”，達(dá)到抑菌的效果。AHLs，A1-2，AIP是群體感應(yīng)信號分子中最主要的三個種類，包括了革蘭氏陰性細(xì)菌和陽性細(xì)菌的種內(nèi)和種間的信號傳遞與交流，而呋喃酮類物質(zhì)、吲哚、AIP類化合物等針對這三種信號分子能分別表現(xiàn)出抑制群體感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的效果，這些物質(zhì)可以通過抑制烯酰基-ACP活性來阻斷信號分子的合成或阻斷信號分子與受體蛋白結(jié)合等方式來達(dá)到抑制群體感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的目的；而群體感應(yīng)現(xiàn)象的消失有利于破壞微生物的生物膜形成及其穩(wěn)定，從而減弱其抗性，在其他消毒藥劑成分基礎(chǔ)上起到增效的作用，減少藥劑使用量而增強(qiáng)殺菌消毒效果。
[0006]申請?zhí)枮?01010250401.4的中國發(fā)明專利申請公開了一種枯草芽孢桿菌降解細(xì)菌群體感應(yīng)信號及作為抗菌劑的用途，通過枯草芽孢桿菌的篩選、分離和純化等的過程可以抑制銅綠假單胞菌生物膜的形成，進(jìn)一步將其作為抗菌劑，應(yīng)用于抑制假單胞菌屬、土壤桿菌屬、腸桿菌科或弧菌科的細(xì)菌，可作為外用藥膏、外用液體藥劑、口服藥片、口服液、消毒劑、清潔劑或水質(zhì)改良劑。但是由于其制備過程較為復(fù)雜，成本較高且對大腸桿菌、腸球菌屬影響不大(王城，等.中國農(nóng)學(xué)報(bào)，2010，26 (3):23-26)，一定程度上制約了枯草芽孢桿菌的抑菌應(yīng)用也較難大規(guī)模的使用。申請?zhí)枮?00810030166.2的中國發(fā)明專利公布了一種新型復(fù)方季銨鹽消毒劑及制備方法，雖然具備殺菌光譜、效果穩(wěn)定、無毒、無刺激等優(yōu)點(diǎn)但是由于其長時間的使用歷史而容易帶來抗菌過程中的耐藥性問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種城市尾水消毒藥劑及其應(yīng)用，以群體感應(yīng)抑制劑為主，與具有消毒、殺菌、混凝等功能的次氯酸鈉、表面活性劑和混凝劑經(jīng)復(fù)配制成，能提高消毒殺菌效力，且更加安全、環(huán)保和高效。
[0008]一種城市尾水消毒藥劑，以重量百分含量計(jì)，由如下組分制成:
[0009]
群體感應(yīng)抑制劑20~40%
[0010]
次氯酸鹽20~40% 表面活性劑20~30% 無機(jī)高分子混凝劑10~20% 增溶劑IO~20%。
[0011]上述各組分的質(zhì)量百分比之和是100%。
[0012]優(yōu)選地，以重量百分含量計(jì)，由如下組分制成:
[0013]
群體感應(yīng)抑制劑30~40% 次氯酸鹽20~30% 表面活性劑20~30% 無機(jī)高分子混凝劑10~15% 增溶劑10~15%
[0014]上述各組分的質(zhì)量百分比之和是100%。
[0015]本發(fā)明將不同種類群體感應(yīng)抑制劑、次氯酸鹽和表面活性劑及無機(jī)高分子化合物等作為殺菌消毒劑不僅可以提聞殺菌效率減少藥劑使用量還能擴(kuò)大殺菌消毒的范圍，同時此種新型復(fù)合消毒劑還能避免引起殺菌過程中的耐藥性問題，是一種較為安全和環(huán)保的消毒劑。
[0016]作為優(yōu)選，所述次氯酸鹽為次氯酸鎂、次氯酸鈣、次氯酸鈉和次氯酸鉀中的至少一種。
[0017]次氯酸鹽可以是次氯酸鎂、次氯酸鈣、次氯酸鈉、次氯酸鉀其中的一種，也可以采用其中的幾種物質(zhì)混合制成。[0018]所述群體感應(yīng)抑制劑可以單一抑制劑，例如，可以是4-硝基吡啶-N-氧化物、吲哚、3，4- 二溴-2 (5H)-呋喃酮、AIP類化合物、6-氨基青霉烷酸和香豆素中的其中一種，也可以采用上述組分混合成的復(fù)合群體感應(yīng)抑制劑。
[0019]作為優(yōu)選，本發(fā)明采用復(fù)合群體感應(yīng)抑制劑，即:所述群體感應(yīng)抑制劑由以下組分及重量百分含量混合而成:[0020]
吲哚IO~30%
3，4-二溴-2(5H)-呋喃酮10 ~30%
AIP炎化介物IO~30%
6-氨基青霉烷酸IO~30% 香豆素IO~30%。
[0021]上述各組分的質(zhì)量百分比之和是100%。
[0022]所述復(fù)合群體感應(yīng)抑制劑的制備方法為將所有組分混合均勻。
[0023]采用復(fù)合群體感應(yīng)抑制劑比單一組分的復(fù)合群體感應(yīng)抑制劑效果更好，能更好的與其他組分協(xié)同作用，增強(qiáng)消毒效果，縮短消毒時間。
[0024]進(jìn)一步優(yōu)選，所述群體感應(yīng)抑制劑由以下組分及重量百分含量混合而成:
[0025]
吲哚20~30%
3,4-二溴-2(511)-呋喃酮20 ~30%
AIP類化介物IO~20%
6-氨基青霉烷酸10~20% 香豆素IO~20%
[0026]各組分的質(zhì)量百分比之和是100%。
[0027]在該優(yōu)選比例下混合得到的復(fù)合群體感應(yīng)抑制劑可以進(jìn)一步提高其與其他組分協(xié)同作用，增強(qiáng)消毒效果，縮短消毒時間。
[0028]其中，所述AIP類化合物的結(jié)構(gòu)式如下圖所示任--種:
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種城市尾水消毒藥劑，其特征在于，以重量百分含量計(jì)，由如下組分制成:群體感應(yīng)抑制劑20~40%次氯酸鹽20~40%表面活性劑20~30%無機(jī)高分子混凝劑10~20%增溶劑10~20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述城市尾水消毒藥劑，其特征在于，所述群體感應(yīng)抑制劑由以下組分及重量百分含量混合而成:吲哚IO~30%3，4-二溴-2(5H)-呋喃酮10 ~30%AIP炎化介物IO~30% 6-氨基青霉烷酸IO~30%香豆素IO~30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述城市尾水消毒藥劑，其特征在于，所述AIP類化合物的結(jié)構(gòu)式如下圖所不任種:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述城市尾水消毒藥劑，其特征在于，所述次氯酸鹽為次氯酸鎂、次氯酸鈣、次氯酸鈉和次氯酸鉀中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述城市尾水消毒藥劑，其特征在于，所述表面活性劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨或/和雙烷基二甲基氯化銨。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述城市尾水消毒藥劑，其特征在于，所述無機(jī)高分子混凝劑為聚合氯化鋁鐵或/和聚合硅酸鋁鐵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述城市尾水消毒藥劑，其特征在于，所述增溶劑由以下組分及重量百分含量混合而成: 聚氧乙烯醚 50%~70% 無水碳酸氫鈉30%~50%。
8.—種如權(quán)利要求1~7任一權(quán)利要求所述城市尾水消毒藥劑在城市尾水深度處理中的應(yīng)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，所述城市尾水消毒藥劑在城市尾水中的投加量為I~20mg/L。
【文檔編號】A01N43/38GK103609591SQ201310554865
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】汪美貞, 張坤, 陶小慶, 沈東升, 周玉央, 申屠佳麗, 李娜, 殷峻, 龍於洋, 馮華軍 申請人:浙江工商大學(xué)