生物可降解季鏻盐的合成与杀菌机理的研究

摘要

随着我国现代工业的迅速发展，水的需求量大大增加，水资源短缺成为制约经济发展的重要因素；我国水资源的总量为2.8万亿m3，位居世界第四，但人均水量仅为世界水量的1/4；因此，节约工业用水和提高水的重复利用率是解决水资源短缺的有效途径之一；而在工业用水中，循环冷却水的用量最大，节约冷却水的主要方法是采用循环冷却，提高水的浓缩倍数，但随着水的多次循环，导致了循环冷却水系统一系列的问题，如结垢，菌藻类的大量繁殖以及产生生物黏泥等。目前，控制循环冷却水中微生物生长的最有效方法是添加杀菌剂；杀菌剂种类很多，主要分氧化型杀菌剂和非氧化型杀菌剂，但由于长期使用这些杀菌剂，一方面导致循环冷却水中微生物产生了抗药性，致使药剂用量增加，增加了运行成本，同时由于对环境要求的提高，亟需开发一种对环境影响小的，易生物降解的高效杀生剂。季鳞盐杀生剂是一种高效，广谱，环境友好的杀菌剂，它主要用于循环冷却水和油田注水系统，由于它只有短侧链(只有一个碳原子)，因此，在循环冷却水中使用时不会引起泡沫，且不会存在于界面和基质上；另外由于它对硫酸盐还原菌及铁细菌的独特的处理效果。本论文拟采用两步分离的方法在使用催化剂和低温常压下合成四羟甲基硫酸鳞，然后根据其本身的特性对产品进行纯化与分离，及产品进行鉴定，确认得到目标产物后再对产品的运用进行研究，然后着重针对循环水中危害较大的几种微生物，主要是异养菌，铁细菌和硫酸盐还原菌进行杀菌效果的研究；确认了四羟甲基硫酸鳞对各种微生物的杀菌机理；最后对其的稳定性及生物可降解性进行了研究。关键词：杀菌剂，四羟甲基硫酸鳞，杀菌机理，杀菌效果，生物可降解性

目录

文摘

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声明

第1章 引言

1.1循环冷却水概述

1.2杀生剂的种类

1.2.1氧化性杀生剂

1.2.2非氧化性杀生剂

1.2.3金属盐类杀生剂

1.3国内外杀菌剂的研究与运用现状

1.3.1国内外杀菌剂的研究与运用现状

1.3.2国外杀菌剂的研究与运用现状

1.3.3现有杀菌剂存在的问题

1.4季鏻盐杀菌剂的研究现状

1.5课题研究背景、意义与主要内容

1.5.1研究目的与意义

1.5.2学术构想与思路

1.5.3主要研究内容

第2章四羟甲基硫酸鏻的合成

2.1原料和试剂

2.1.1合成原料和试剂

2.1.2试验仪器

2.1.3反应装置

2.2反应方案

2.2.1反应机理

2.2.2反应操作

2.2.3反应现象

2.2.4四羟甲硫酸鏻的提纯

2.2.5产品的性质

2.2.6四羟甲基硫酸鏻产率的测定

2.2.7结果与讨论

2.3本章小结

第3章四羟甲基硫酸鏻的杀菌性能研究

3.1循环冷却水中微生物生长引起的问题

3.1.1循环冷却水中微生物来源与主要微生物

3.1.2循环冷却水中微生物的危害

3.1.3四羟甲基硫酸鏻用在循环水中的优势

3.1.4杀菌效果的评价

3.2四羟甲基硫酸鏻对异养菌杀灭效果的研究

3.2.1实验方法

3.2.2不同浓度的THPS对异养菌的杀灭效果

3.2.3不同作用时间下THPS对异养菌的杀灭效果

3.2.4 pH对THPS对异养菌杀灭效果的影响

3.2.5温度对THPS对异养菌杀灭效果的影响

3.2.6异养菌的生物量对THPS杀菌效果的研究

3.2.7在最优条件下不同杀菌剂与THPS杀菌效果的对比

3.2.8甲醛对异样菌的杀菌效果

3.2.9 THPS对异养菌的杀菌机理

3.3四羟甲基硫酸鏻对铁细菌杀灭效果的研究

3.3.1铁细菌概述

3.3.2影响铁细菌生长繁殖的因素

3.3.3实验方法

3.3.4不同浓度的THPS对铁细菌的杀灭效果

3.3.5 THPS的杀菌时间与杀菌率的关系

3.3.6溶液的pH与杀菌率的关系

3.3.7不同杀菌剂对铁细菌的杀菌效果的对比

3.3.8 THPS与铁细菌及沉淀物的关系

3.3.9 THPS对铁细菌的杀菌机理

3.4四羟甲基硫酸鏻对硫酸盐还原菌杀灭效果的研究

3.4.1硫酸盐还原菌概述

3.4.2硫酸盐还原菌存在产生的危害

3.4.3实验方法

3.4.4不同浓度的THPS对硫酸盐还原菌的杀灭效果

3.4.5温度对THPS对硫酸盐还原菌杀灭效果的影响

3.4.6 THPS的杀菌时间与杀菌率的关系

3.4.7溶液的pH与杀菌率的关系

3.4.8不同杀菌剂对硫酸盐还原菌的杀菌效果的对比

3.4.9一定浓度的THPS对硫酸盐还原菌杀灭产物S2-产量的影响

3.4.10 THPS对硫酸盐还原菌的杀菌机理

3.5本章小结

第4章四羟甲基硫酸鏻稳定性与生物可降解性的研究

4.1四羟甲基硫酸鏻的热解与光解

4.2四羟甲基硫酸鏻的紫外光解

4.3四羟甲基硫酸鏻生物降解

4.3.1四羟甲基硫酸鏻生物降解的原理

4.3.2四羟甲基硫酸鏻的好氧降解

4.3.3四羟甲基硫酸鏻的厌氧降解

4.4本章小结

第5章结论与建议

5.1结论

5.2建议

致谢

参考文献

个人简历及已发表论文