Chất diệt khuẩn oxy hóa và không oxy hóa trong nước làm mát công nghiệp

Chất diệt khuẩn oxy hóa và không oxy hóa kiểm soát vi sinh vật thông qua các cơ chế khác nhau. Chất diệt khuẩn oxy hóa hoạt động chủ yếu thông qua quá trình oxy hóa, trong khi chất diệt khuẩn không oxy hóa nhắm vào các cấu trúc tế bào hoặc quá trình sinh hóa cụ thể, tùy thuộc vào thành phần hoạt chất. Cả hai loại đều không tự động là sự lựa chọn tốt hơn cho mọi hệ thống nước làm mát công nghiệp.

Việc lựa chọn chất diệt khuẩn phù hợp đòi hỏi nhiều hơn việc so sánh tên sản phẩm hoặc tỷ lệ phần trăm hàm lượng hoạt chất. Thành phần hóa học của nước, điều kiện vi sinh vật, thời gian tiếp xúc, khả năng tương thích xử lý, thất thoát nước và phương pháp giám sát đều ảnh hưởng đến kết quả. Mục tiêu thực tế là xác định phương pháp xử lý có thể giải quyết được vấn đề đã quan sát và việc phân phối cũng như hiệu suất của phương pháp này có thể được xác minh trong các điều kiện vận hành thực tế.

1. Sự khác biệt giữa chất diệt khuẩn oxy hóa và không oxy hóa là gì?

Chất diệt khuẩn oxy hóa hoạt động như thế nào

Chất diệt khuẩn oxy hóa kiểm soát vi sinh vật thông qua các phản ứng oxy hóa làm tổn hại cấu trúc tế bào và cản trở các chức năng sinh học. Các phương pháp xử lý nước làm mát tiêu biểu bao gồm các hóa chất gốc clo, các phương pháp xử lý dựa trên nước brom và clo dioxide.

Mặc dù các sản phẩm này thuộc cùng một loại nhưng tính chất hóa học của chúng không giống nhau. Ví dụ, độ pH ảnh hưởng đến sự cân bằng giữa axit hypochlorous (HOCl) và ion hypochlorite (OCl⁻) trong xử lý dựa trên clo. Clo dioxide tuân theo các thành phần hóa học khác nhau và không nên đánh giá bằng cách sử dụng cùng mối quan hệ HOCl/OCl⁻.

Do đó, lượng chất oxy hóa được đưa vào hệ thống làm mát tự nó không quyết định lượng còn lại có sẵn để kiểm soát vi sinh vật. Thành phần hóa học của nước và các chất tiêu thụ chất oxy hóa cũng phải được xem xét.

Chất diệt khuẩn không oxy hóa hoạt động như thế nào

Chất diệt khuẩn không oxy hóa hoạt động thông qua các cơ chế khác nhau tùy theo thành phần hoạt chất. Một số can thiệp vào màng tế bào, trong khi một số khác ảnh hưởng đến quá trình sinh hóa cần thiết cho sự phát triển và tồn tại của vi sinh vật.

Các hợp chất amoni bậc bốn, thường được gọi là quat, là một ví dụ về nhóm chất diệt khuẩn không oxy hóa. Isothiazolinones là một loại khác được sử dụng trong xử lý nước công nghiệp.

Thuật ngữ không oxy hóa mô tả phương thức hoạt động chính. Điều đó không có nghĩa là sản phẩm vô hại, không bị ăn mòn, tương thích phổ biến hoặc phù hợp với mọi ứng dụng nước làm mát. Nhận dạng sản phẩm, nồng độ, yêu cầu xử lý và mục đích sử dụng phải được đánh giá riêng biệt.

Một so sánh thực tế

Yếu tố đánh giá	Chất diệt khuẩn oxy hóa	Chất diệt khuẩn không oxy hóa
Cơ chế chính	Thiệt hại oxy hóa đối với cấu trúc và chức năng của vi sinh vật	Can thiệp vào cấu trúc tế bào cụ thể hoặc quá trình sinh hóa
Ví dụ đại diện	Phương pháp xử lý dựa trên clo, phương pháp xử lý dựa trên brom, clo dioxide	Hợp chất amoni bậc bốn, isothiazolinones
Câu hỏi hóa học quan trọng	Tính chất hóa học của nước ảnh hưởng như thế nào đến chất oxy hóa hoạt động có sẵn trong hệ thống?	Hoạt chất được lựa chọn có phù hợp với tính chất hóa học và mục tiêu của nước hay không?
Cân nhắc về phơi nhiễm	Hành vi dư lượng, nhu cầu hóa chất và điều kiện tiếp xúc	Yêu cầu tiếp xúc, tiêu thụ, suy thoái và thất thoát nước dành riêng cho sản phẩm
Đánh giá khả năng tương thích	Đánh giá vật liệu ướt và chương trình xử lý hoàn chỉnh	Đánh giá vật liệu ướt và chương trình xử lý hoàn chỉnh
Xác minh hiệu suất	Giám sát hóa học thích hợp và bằng chứng về kiểm soát vi sinh vật hoặc bề mặt	Giám sát phù hợp với sản phẩm và bằng chứng về kiểm soát vi sinh vật hoặc bề mặt

Sự so sánh này xác định các câu hỏi cần điều tra; nó không xếp hạng hai loại này theo tính hiệu quả, chi phí hoặc độ an toàn.

2. Tính chất hóa học và khả năng tương thích của nước ảnh hưởng như thế nào đến việc lựa chọn chất diệt khuẩn?

Đánh giá nhu cầu pH và hóa chất

Tính chất hóa học của nước có thể thay đổi cách thức hoạt động của chất diệt khuẩn sau khi nó đi vào hệ thống làm mát.

Đối với xử lý bằng clo, độ pH ảnh hưởng đến tỷ lệ tương đối của HOCl và OCl⁻. Khi pH tăng, tỷ lệ ion hypochlorite tăng. Hai dạng này không có hoạt tính diệt khuẩn giống hệt nhau.

Nhu cầu hóa chất là một yếu tố quan trọng khác. Các chất trong nước tuần hoàn có thể phản ứng với chất oxy hóa và tiêu thụ một phần lượng được đưa vào. Do đó, liều lượng không thể được hiểu là nồng độ dư có sẵn để kiểm soát vi sinh vật.

Nếu biện pháp xử lý hiện tại tỏ ra kém hiệu quả hơn, hãy xem lại hồ sơ pH, dư lượng và hoạt động liên quan trước khi cho rằng sản phẩm phải được thay thế. Sự thay đổi về thành phần hóa học của nước hoặc nhu cầu hóa chất có thể giúp giải thích kết quả quan sát được.

Các chất diệt khuẩn không oxy hóa yêu cầu đánh giá riêng từng sản phẩm. Những cân nhắc liên quan có thể bao gồm độ pH, nhiệt độ, chất gây ô nhiễm, điều kiện tiếp xúc và tính chất của hoạt chất đã chọn. Bản thân giá trị pH được báo cáo cho sản phẩm đậm đặc hoặc dung dịch pha loãng trong phòng thí nghiệm không thiết lập phạm vi hoạt động chấp nhận được cho nước tuần hoàn.

Kiểm tra vật liệu và chương trình điều trị hoàn chỉnh

Không nên đánh giá chất diệt khuẩn nước làm mát một cách tách biệt với phần còn lại của chương trình xử lý.

Vật liệu ướt, chất ức chế ăn mòn, chất phân tán và các hóa chất xử lý khác có thể ảnh hưởng đến việc lựa chọn và tương thích sản phẩm. Việc sắp xếp tiêm cũng có vấn đề: đưa các hóa chất không tương thích với nhau hoặc cho phép tiếp xúc tập trung cục bộ có thể tạo ra các vấn đề không rõ ràng trong mô tả chung về sản phẩm.

Để so sánh thực tế, hãy ghi lại:

• Thành phần hóa học của nước tuần hoàn và các điều kiện vận hành liên quan

• Các vật liệu tiếp xúc với việc xử lý

• Các chất ức chế ăn mòn, chất phân tán và các hóa chất khác hiện có

• Phương án tiêm đề xuất

• Bất kỳ hạn chế xuất viện hoặc điều trị hiện hành nào

Đánh giá khả năng tương thích bằng cách sử dụng thông tin liên quan đến sản phẩm và điều kiện thực tế. Nhãn không oxy hóa không phải là bằng chứng cho thấy chất diệt khuẩn tương thích với mọi chất ức chế hoặc vật liệu xây dựng.

3. Tại sao thời gian tiếp xúc, mất nước và màng sinh học lại quan trọng?

Xem xét khả năng tiếp xúc trong toàn bộ hệ thống làm mát

Lượng chất diệt khuẩn ban đầu được thêm vào chỉ là một phần trong đánh giá xử lý. Nồng độ và mức độ tiếp xúc của vi sinh vật có thể thay đổi khi nước tuần hoàn, phản ứng hóa học xảy ra và nước đã qua xử lý rời khỏi hệ thống.

Blowdown là một ví dụ. Nó loại bỏ nước tuần hoàn và thường đi kèm với việc thay thế bằng nước trang điểm. Nếu nước bổ sung không chứa hóa chất xử lý tương ứng, việc mất nước có thể làm giảm nồng độ chất diệt khuẩn còn lại trong hệ thống.

Hãy xem xét hai chu trình làm mát giả định có cùng thể tích nước ban đầu và cùng lượng bổ sung ban đầu của một chất diệt khuẩn cụ thể. Nếu một mạch có tốc độ xả đáy cao hơn, nó có thể mất nước đã xử lý nhanh hơn mạch kia, giả sử lượng nước bị trộn và các tổn thất xử lý khác tương đương nhau. Do đó, hồ sơ nồng độ tiếp theo của họ có thể khác nhau.

Ví dụ này không thiết lập khoảng thời gian dùng thuốc phổ quát. Nó minh họa tại sao không nên sao chép lịch trình xử lý từ một hệ thống khác chỉ dựa trên lượng nước danh nghĩa. Phải xem xét sự thất thoát nước, đặc tính của sản phẩm và các điều kiện tiếp xúc theo yêu cầu của công thức cụ thể.

Các phương pháp điều trị liên tục, gián đoạn hoặc kết hợp phải được đánh giá dựa trên các yêu cầu ứng dụng và hướng dẫn sản phẩm liên quan. Việc giới thiệu hoạt chất thứ hai phải có mục đích xác định và cần được hỗ trợ bởi thông tin về khả năng tương thích và kế hoạch đánh giá.

Đánh giá màng sinh học và điều kiện bề mặt

Vi sinh vật bám trên bề mặt thiết bị có thể hình thành màng sinh học. Ma trận xung quanh có thể ảnh hưởng đến mức độ dễ dàng tiếp cận phương pháp xử lý với các sinh vật, trong khi cặn lắng và các vật liệu liên quan cũng có thể ảnh hưởng đến nhu cầu hóa chất.

Chỉ riêng kết quả vi sinh vật trong nước không nhất thiết mô tả tình trạng của các bề mặt trong toàn bộ hệ thống làm mát. Một hệ thống có thể cho thấy sự thay đổi trong kết quả mẫu nước trong khi cặn vẫn còn trong một bộ trao đổi nhiệt cụ thể hoặc khu vực có vấn đề khác.

Khi đánh giá một thay đổi điều trị, hãy xác định vị trí và tình trạng cần cải thiện. Khi thích hợp, hãy so sánh kết quả giám sát nước với các quan sát bề mặt nhất quán hoặc các đánh giá liên quan đến ứng dụng khác.

Nếu tình trạng mục tiêu vẫn tồn tại bất chấp việc phân phối hóa chất đã được xác minh, hãy điều tra bản chất của cặn lắng, cách phân bổ xử lý và tính phù hợp của sản phẩm đã chọn. Yêu cầu làm sạch cũng có thể cần được đánh giá riêng. Không nên cho rằng chất diệt khuẩn oxy hóa hay không oxy hóa có thể tự giải quyết mọi vấn đề liên quan đến cặn lắng.

4. Nội dung hoạt động cho bạn biết điều gì về chất diệt khuẩn?

Nội dung hoạt động mô tả lượng thành phần hoạt động được xác định trong sản phẩm trên cơ sở phân tích đã nêu. Nó rất hữu ích để hiểu thành phần sản phẩm và thực hiện tính toán khi cơ sở nồng độ được xác nhận. Nó không độc lập thiết lập hiệu suất điều trị.

QINGQUAN cung cấp 1227 Chất diệt khuẩn không oxy hóa để kiểm soát vi sinh vật và xử lý chất nhờn trong các ứng dụng nước làm mát tuần hoàn. Thông tin sản phẩm được công bố của nó liệt kê các thông số kỹ thuật nội dung hoạt động của ít nhất 44% và ít nhất 80% cho các lớp khác nhau.

Đây là những giới hạn tối thiểu được nêu, không phải là kết quả phân tích chính xác cho từng lô. Khi tính toán yêu cầu hàm lượng hoạt chất thực tế của lô được cung cấp, hãy sử dụng tài liệu hiện hành và xác nhận cơ sở đo lường.

QINGQUAN cũng liệt kê Chất diệt khuẩn Isothiazolinone cho các ứng dụng nước làm mát và nước xử lý ở các mức nồng độ khác nhau. Phiên bản được cung cấp cụ thể phải được xác định trước khi nồng độ của nó hoặc thông số kỹ thuật khác được sử dụng trong tính toán.

Ba so sánh nên tách biệt:

• Nồng độ khác nhau của cùng một sản phẩm: Xác nhận loại được cung cấp, cơ sở nồng độ thực tế và hướng dẫn ứng dụng liên quan trước khi so sánh số lượng.

• Hoạt chất khác nhau: Khối lượng hoạt động như nhau không tạo nên hiệu quả như nhau đối với một vấn đề vi sinh vật cụ thể.

• Điều kiện hoạt động khác nhau: Cùng một sản phẩm và liều lượng có thể không tạo ra kết quả giống nhau khi tính chất hóa học, sự tiếp xúc hoặc điều kiện hệ thống của nước khác nhau.

Đối với việc mua sắm, việc so sánh chỉ dựa trên giá mỗi thùng có thể gây hiểu nhầm nếu số lượng gói hàng hoặc nồng độ sản phẩm khác nhau. So sánh chi phí trên mỗi khối lượng hoạt tính đã nêu có thể cung cấp cơ sở chi phí vật liệu rõ ràng hơn khi các sản phẩm và định nghĩa phân tích có thể so sánh được. Tuy nhiên, nó vẫn không thiết lập được chi phí để đạt được sự kiểm soát cần thiết.

Một quyết định mua hàng có ý nghĩa nên xem xét đặc điểm kỹ thuật thực tế của sản phẩm, số lượng xử lý cần thiết, bằng chứng ứng dụng có liên quan và kết quả hoạt động đang được đánh giá.

5. Làm thế nào bạn có thể xác minh hiệu suất phân phối và xử lý chất diệt khuẩn?

Tách biệt việc cung cấp hóa chất khỏi kết quả điều trị

Bản thân một máy bơm định lượng đang chạy không chứng minh được rằng lượng chất diệt khuẩn dự kiến ​​đã được đưa vào hệ thống. Tương tự, phép đo hóa học không tự động chứng minh rằng tình trạng vi sinh vật hoặc bề mặt cần quan tâm đã được kiểm soát.

Một đánh giá thực tế nên giải quyết ba câu hỏi riêng biệt.

1. Số lượng dự kiến ​​đã được giao chưa?

So sánh nguồn cấp dữ liệu theo kế hoạch với số đo phân phối thích hợp và hồ sơ tiêu thụ hóa chất. Xem xét những thay đổi trong điều kiện vận hành và sử dụng các phương pháp đo phù hợp với thiết bị và sản phẩm được lắp đặt.

2. Mức độ tiếp xúc với hóa chất liên quan có đạt được không?

Sử dụng phương pháp giám sát phù hợp với thành phần hoạt chất và nền nước đã chọn. Các phương pháp xử lý bằng oxy hóa có thể được đánh giá bằng cách sử dụng các phép đo dư lượng thích hợp, trong khi các sản phẩm không oxy hóa có thể yêu cầu các phương pháp phân tích dành riêng cho sản phẩm hoặc các biện pháp kiểm tra được ghi chép khác.

Không nên coi kết quả đo khả năng oxy hóa-khử (ORP) như một phép đo nồng độ chung cho tất cả các chất diệt khuẩn. Việc giải thích nó phụ thuộc vào tính chất hóa học và bối cảnh đo lường.

3. Tình trạng đang được điều trị có cải thiện không?

So sánh các xu hướng vi sinh vật có liên quan, quan sát bề mặt hoặc các chỉ số hiệu suất được xác định trước khác với đường cơ sở ban đầu. Sử dụng các vị trí lấy mẫu và phương pháp đánh giá nhất quán nếu có thể, đồng thời giải thích kết quả cùng với các điều kiện vận hành được ghi lại trong quá trình đánh giá.

Những câu hỏi này cũng giúp xác định bước tiếp theo khi thử nghiệm không mang lại kết quả như mong đợi:

• Nếu quá trình phân phối khác với nguồn cấp dữ liệu dự định, hãy điều tra sự khác biệt về phân phối trước khi đánh giá hiệu suất của sản phẩm.

• Nếu việc giao hàng được xác minh nhưng không đạt được mức phơi nhiễm dự kiến, hãy kiểm tra lượng nước thất thoát, nhu cầu hóa chất và hoạt động cụ thể của sản phẩm.

• Nếu mức phơi nhiễm liên quan đã được thiết lập nhưng tình trạng mục tiêu vẫn tồn tại, hãy đánh giá lại tính phù hợp của sản phẩm, sự phân phối và bản chất của vấn đề.

Việc thay đổi hóa chất mà không xác định được phần nào của quá trình đánh giá không thành công có thể khiến vấn đề ban đầu không được giải quyết.

Xác nhận tài liệu sản phẩm trước khi mua sắm

Trước khi mua chất diệt khuẩn, hãy xác minh rằng tài liệu này phù hợp với loại sản phẩm thực tế và ứng dụng dự định.

Tùy thuộc vào thị trường đích và mục đích sử dụng, tài liệu liên quan có thể bao gồm bảng dữ liệu kỹ thuật, bảng dữ liệu an toàn, nhãn sản phẩm, hồ sơ phân tích hoặc lô hiện hành và thông tin quy định bắt buộc.

Đối với các ứng dụng tại Hoa Kỳ, hãy kiểm tra các yêu cầu hiện hành về đăng ký và nhãn của EPA. Đối với các đơn đăng ký tại EU, hãy phân biệt việc phê duyệt hoạt chất với giấy phép sản phẩm và phạm vi mục đích sử dụng được yêu cầu theo Quy định về sản phẩm diệt khuẩn.

Bản thân bảng dữ liệu kỹ thuật hoặc kết quả nội dung hoạt động không chứng minh được rằng tất cả các yêu cầu cấp phép thị trường hiện hành đã được đáp ứng.

Đối với các sản phẩm 1227 hoặc isothiazolinone của QINGQUAN, liên hệ với QINGQUAN với ứng dụng nước làm mát dự kiến, loại sản phẩm đã chọn và thông tin vận hành liên quan để thảo luận về tài liệu sản phẩm hiện hành.

Lựa chọn cuối cùng phải dựa trên các điều kiện thực tế của hệ thống, các yêu cầu cụ thể của sản phẩm và bằng chứng cho thấy việc xử lý giải quyết được vấn đề đang được quản lý.

Tài liệu tham khảo

1. Veolia. Sổ tay Nước, Chương 26: Kiểm soát Vi sinh—Hệ thống Làm mát. Phiên bản trực tuyến; ngày sửa đổi không được nêu.

2. Veolia. Sổ tay Nước, Chương 27: Clo và các chất thay thế clo. Phiên bản trực tuyến; ngày sửa đổi không được nêu.

3. Giám đốc điều hành sức khỏe và an toàn. HSG274 Phần 1: Kiểm soát vi khuẩn Legionella trong hệ thống làm mát bay hơi. Tái bản lần thứ hai, 2024.

4. QINGQUAN. 1227 Chất diệt khuẩn không oxy hóa. Thông tin sản phẩm được truy cập vào ngày 20 tháng 10 năm 2026.

5. QINGQUAN. Chất diệt khuẩn Isothiazolinone. Thông tin sản phẩm được truy cập vào ngày 20 tháng 10 năm 2026.

6. Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ. Đăng ký thuốc trừ sâu kháng khuẩn. Hướng dẫn trực tuyến.

7. Cơ quan Hóa chất Châu Âu. Tìm hiểu Quy định về Sản phẩm Diệt khuẩn (BPR). Hướng dẫn trực tuyến.