工业冷却水中的氧化性杀菌剂与非氧化性杀菌剂

氧化性和非氧化性杀菌剂通过不同的机制控制微生物。氧化性杀菌剂主要通过氧化起作用，而非氧化性杀菌剂则针对特定的细胞结构或生化过程，具体取决于活性成分。对于每个工业冷却水系统来说，这两种类别都不是更好的选择。

选择合适的杀菌剂需要的不仅仅是比较产品名称或活性成分百分比。水化学、微生物条件、接触时间、处理兼容性、水损失和监测方法都会影响结果。实际目标是确定一种处理方法，可以解决观察到的问题，并且其交付和性能可以在实际操作条件下得到验证。

1. 氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂有什么区别？

氧化性杀菌剂的工作原理

氧化性杀菌剂通过氧化反应来控制微生物，氧化反应会破坏细胞结构并干扰生物功能。代表性的冷却水处理包括氯基化学品、溴基处理和二氧化氯。

尽管这些产品属于同一大类，但它们的化学行为并不相同。例如，pH 值会影响氯基处理中次氯酸 (HOCl) 和次氯酸根离子 (OCl⁻) 之间的平衡。二氧化氯遵循不同的化学性质，不应使用相同的 HOCl/OCl⁻ 关系进行评估。

因此，引入冷却系统中的氧化剂的量本身并不能确定可用于控制微生物的剩余量。还必须考虑水化学和消耗氧化剂的物质。

非氧化性杀菌剂如何发挥作用

非氧化性杀菌剂的作用机制因活性成分而异。有些干扰细胞膜，而另一些则影响微生物生长和生存所需的生化过程。

季铵化合物，通常称为季铵盐，是非氧化性杀菌剂类的一个例子。异噻唑啉酮是工业水处理中使用的另一类。

术语 非氧化性 描述了主要的作用方式。这并不意味着产品无害、无腐蚀性、普遍兼容或适合每种冷却水应用。产品特性、浓度、处理要求和预期用途必须单独评估。

实际比较

评价因素	氧化性杀菌剂	非氧化性杀菌剂
主要机制	对微生物结构和功能的氧化损伤	干扰特定的细胞结构或生化过程
代表性事例	氯基处理、溴基处理、二氧化氯	季铵化合物、异噻唑啉酮类
化学关键问题	水化学如何影响系统中可用的活性氧化剂？	所选活性成分是否适合水化学和目标问题？
暴露注意事项	残留行为、化学需求和接触条件	产品特定的暴露要求、消耗、降解和水损失
兼容性评估	评估润湿材料和完整的处理方案	评估润湿材料和完整的处理方案
性能验证	适当的化学监测和微生物或表面控制的证据	适用于产品的微生物或表面控制监测和证据

这种比较确定了要调查的问题；它没有按照有效性、成本或安全性对这两个类别进行排名。

2. 水化学和相容性如何影响杀菌剂的选择？

评估 pH 值和化学品需求

水化学可以改变杀菌剂进入冷却系统后的行为。

对于氯基处理，pH 值会影响 HOCl 和 OCl⁻ 的相对比例。随着pH值的增加，次氯酸根离子的比例增加。这两种形式不具有相同的杀菌活性。

化学品需求是另一个重要因素。循环水中的物质可以与氧化剂发生反应并消耗部分引入量。因此，剂量率不能解释为可用于微生物控制的残留浓度。

如果现有的处理方法似乎效果较差，请在认为必须更换产品之前检查相关的 pH 值、残留物和操作记录。水化学或化学需求的变化可能有助于解释观察到的结果。

非氧化性杀菌剂需要对其自己的产品进行特定评估。相关考虑因素可能包括 pH 值、温度、污染物、暴露条件和所选活性成分的特性。报告的浓缩产品或实验室稀释液的 pH 值本身并不能确定循环水可接受的操作范围。

检查材料和完整的治疗方案

冷却水杀菌剂的评估不应与处理计划的其余部分分开。

润湿材料、腐蚀抑制剂、分散剂和其他处理化学品会影响产品的选择和兼容性。注射安排也很重要：将不相容的化学品一起引入或允许局部集中接触可能会产生一般产品描述中不明显的问题。

为了进行实际比较，请记录：

• 循环水化学和相关操作条件

• 暴露于处理中的材料

• 现有的缓蚀剂、分散剂和其他化学品

• 拟议的注入安排

• 任何适用的出院或治疗限制

使用与实际产品和条件相关的信息评估兼容性。标签 非氧化性 并不能证明杀菌剂与每种抑制剂或建筑材料相容。

3. 为什么接触时间、失水和生物膜很重要？

考虑整个冷却系统的暴露

杀菌剂的初始添加量只是处理评估的一部分。当水循环、发生化学反应以及处理过的水离开系统时，微生物的浓度和暴露程度可能会发生变化。

排污就是一个例子。它除去循环水，一般伴随着补充水的更换。如果补给水中不含相应的处理化学品，失水会降低系统中残留的杀菌剂的浓度。

考虑两个假设的冷却回路，它们具有相同的初始水量和相同的特定杀菌剂的初始添加量。如果一个回路具有较高的排污率，假设混合和其他处理损失相当，则它可能比另一个回路更快地损失处理过的水。因此，它们随后的浓度分布可能会有所不同。

该示例并未建立通用的给药间隔。它说明了为什么不应仅根据标称水量从另一个系统复制处理计划。必须考虑特定配方所需的水损失、产品行为和暴露条件。

应根据应用要求和相关产品说明评估连续、间歇或联合治疗方法。引入第二种活性成分应有明确的目的，并应有兼容性信息和评估计划的支持。

评估生物膜和表面状况

附着在设备表面的微生物可能形成生物膜。周围的基质会影响处理剂到达生物体的容易程度，而沉积物和相关材料也可能会影响化学品的需求。

仅大量水微生物结果不一定能描述整个冷却系统的表面状况。系统可能会显示水样结果的变化，而沉积物仍保留在特定的热交换器或其他问题区域。

在评估治疗改变时，确定需要改进的位置和条件。在适当的情况下，将水监测结果与一致的表面观测或其他与应用相关的评估进行比较。

如果尽管已验证化学品输送，但目标状况仍然存在，请调查沉积物的性质、处理的分布以及所选产品的适用性。清洁要求可能还需要单独评估。氧化性或非氧化性杀菌剂都不应被认为能够单独解决所有与沉积物相关的问题。

4. 关于杀菌剂，活性内容告诉您什么？

活性含量描述了产品中根据规定的分析基础确定的活性成分的含量。当浓度基础确定后，它对于了解产品成分和进行计算很有用。它不独立确定治疗效果。

清泉优惠 1227 非氧化性杀菌剂 用于循环冷却水应用中的微生物控制和污泥处理。其发布的产品信息列出了活性内容规格 至少 44% 和 至少80% 对于不同的年级。

这些是规定的最低限度，而不是每批次的精确分析结果。如果计算需要所提供批次的实际活性含量，请使用适用的文件并确认测量基础。

清泉还列出了 异噻唑啉酮杀菌剂 适用于不同浓度等级的冷却水和工艺水应用。在计算中使用其浓度或其他规格之前，应确定具体提供的版本。

三个比较应该保持分开：

• 同一产品的不同浓度： 在比较数量之前，请确认所提供的牌号、实际浓度基础和相关应用说明。

• 不同的活性成分： 相同的活性质量并不对特定的微生物问题产生相同的效果。

• 不同的操作条件： 当水化学、暴露或系统条件不同时，相同的产品和剂量可能不会产生相同的结果。

对于采购而言，如果包装数量或产品浓度不同，仅根据每桶价格进行比较可能会产生误导。当产品和分析定义具有可比性时，比较每个规定活性物质的成本可以提供更清晰的材料成本基础。然而，它仍然没有确定实现所需控制的成本。

有意义的购买决定应考虑实际的产品规格、所需的处理量、相关应用证据和正在评估的运营结果。

5. 如何验证杀菌剂的输送和处理性能？

将化学品输送与处理结果分开

正在运行的计量泵本身并不能证明预期数量的杀菌剂已进入系统。同样，化学测量并不能自动证明所关注的微生物或表面状况已得到控制。

实际评估应解决三个独立的问题。

1. 是否交付了预期数量？

将计划的饲料与适当的交付测量和化学品消耗记录进行比较。考虑操作条件的变化并使用适合所安装设备和产品的测量方法。

2. 是否达到相关化学品暴露量？

使用适合所选活性成分和水基质的监测方法。氧化处理可以使用合适的残留测量来评估，而非氧化产品可能需要产品特定的分析方法或其他记录的检查。

氧化还原电位 (ORP) 读数不应被视为所有杀菌剂的通用浓度测量值。其解释取决于化学和测量环境。

3. 接受治疗的病情有改善吗？

将相关微生物趋势、表面观察或其他预定义的性能指标与原始基线进行比较。尽可能使用一致的采样地点和评估方法，并根据评估期间记录的操作条件解释结果。

当试验未达到预期结果时，这些问题还有助于确定下一步：

• 如果交付与预期饲料不同，请在判断产品性能之前调查交付差异。

• 如果已验证交付但未达到预期暴露，请检查水损失、化学品需求和产品特定行为。

• 如果相关暴露已确定，但目标情况仍然存在，请重新评估产品的适用性、分布和问题的性质。

在未确定评估的哪一部分失败的情况下更换化学品可能会使原始问题得不到解决。

采购前确认产品文件

在购买杀菌剂之前，请验证文件是否符合实际产品等级和预期应用。

根据目标市场和用途，相关文件可能包括技术数据表、安全数据表、产品标签、适用的分析或批次记录以及所需的监管信息。

对于美国应用，请检查适用的 EPA 注册和标签要求。对于欧盟申请，请将活性物质批准与生物杀灭产品法规要求的产品授权和预期用途范围区分开来。

技术数据表或活性内容结果本身并不表明已满足所有适用的市场授权要求。

对于清泉的1227或异噻唑啉酮产品， 联系清泉 与预期的冷却水应用、选定的产品等级和相关操作信息一起讨论适用的产品文件。

最终选择应基于实际系统条件、产品特定要求以及处理方法解决所管理问题的证据。

参考文献

1. 威立雅。 水手册，第 26 章：微生物控制 - 冷却系统。网络版；未注明修订日期。

2. 威立雅。 水手册，第 27 章：氯和氯替代品。网络版；未注明修订日期。

3. 健康与安全执行官。 HSG274 第 1 部分：蒸发冷却系统中军团菌的控制。第二版，2024 年。

4. 清泉。 1227 非氧化性杀菌剂。产品信息访问日期为 2026 年 10 月 20 日。

5. 清泉。 异噻唑啉酮杀菌剂。产品信息访问日期为 2026 年 10 月 20 日。

6. 美国环境保护署。 抗菌农药登记。在线指导。

7. 欧洲化学品管理局。 了解杀菌产品法规 (BPR)。在线指导。