申请日2000.01.18
公开(公告)日2002.03.13
IPC分类号C02F1/50
摘要
本发明披露一种从浸入污水体系表层中去除生物膜的方法,将一种具有通式(I)结构的烷基多聚糖苷化合物加入该水体系中,通式中R为C8-C16的烷基链,DP为0-3个碳水化合物单位。
摘要附图
权利要求书
1.一种从浸入污水体系的物体表层中去除生物膜的方法，包括的步 骤为向污水体系中加入有效量的烷基多聚糖苷化合物，该化合物 具有以下化学通式： 其中R为C8-C16烷基链，聚合度(DP)为0-3个碳水化合物单位。
2.根据权利要求1所述的方法，其中烷基链呈线形。
3.根据权利要求1所述的方法，其中DP为1.1至1.5个碳水 化合物单位。
4.根据权利要求1所述的方法，其中加入水中的烷基多聚糖苷 化合物的量为0.1ppm至50ppm。
5.根据权利要求1所述的方法，其中加入水中的烷基多聚糖苷 化合物的量为1ppm至10ppm。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述的水体系为工业水体 系。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述水体系为再生水体系。
8.根据权利要求1所述的方法，其中还将一种生物杀灭剂加入 所述的水体系。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述的生物杀灭剂为氧化 型生物杀灭剂。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述的生物杀灭剂为非氧 化型生物杀灭剂。
11.一种从浸入污水体系的表层中去除生物膜的方法，包括的步 骤为将有效量的生物杀灭剂和烷基多聚糖苷化合物加入所述的水体 系中，该化合物的通式为：
其中R为C8-C16的烷基链，聚合度(DP)为0-3个碳水化合物单位。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述的烷基链呈线形。
13.根据权利要求11所述的方法，其中DP为1.1-1.5。
14.根据权利要求11所述的方法，其中加入水体系中的烷基多聚 糖苷化合物的量为0.1ppm至50ppm。
15.根据权利要求11所述的方法，其中加入水体系中的烷基多聚 糖苷化合物的量为1ppm至10ppm。
16.根据权利要求11所述的方法，其中所述的水体系为工业用水 体系。
17.根据权利要求11所述的方法，其中所述的水体系为再生水体 系。
18.根据权利要求11所述的方法，其中所述生物杀灭剂为氧化 型生物杀灭剂。
19.根据权利要求11所述的方法，其中所述生物杀灭剂为非氧 化型生物杀灭剂。
说明书
从浸入污水体系的表层中去除生物膜的方法
发明领域
本发明一般性地涉及水处理技术领域，并具体地涉及从浸入污水 体系的物体表层去除生物膜的方法。
发明背景
生物污染在比如冷却塔、热交换器以及空气洗涤器等工业用水系 统中一直都是个难解的问题。因为它总是能够反面影响热转换效力和 流体摩擦阻力，因而降低了生产效率。而且，生物污染在微生物腐蚀 中也起到了非常重要的作用。
工业用水中的微生物即使用过量的化学生物杀灭剂也是很难被完 全去除的，最常用的控制生物污染的方法是通过使用有毒的化学性生 物杀灭剂如：氯、溴、异噻唑酮、戊二醛及其他的抗微生物。加入这 些生物杀灭剂是为了杀灭浮游微生物及附着微生物。
一些微生物附着于静止的表面上与由细胞外的多聚物组成的复合 基质粘合在一起形成一种集合体，由这种附着微生物和相关的细胞外 多聚物组成的复合体就构成了生物膜。生物杀灭剂很难穿透这些生物 膜，而将它们从表面去除。尽管过量的生物杀灭剂能够控制生物污染， 但工业排水中含有大量的生物杀灭剂通常对环境有害。
采用机械的方法如切削器，吸附球，或者铸块都是非常普遍地用 来去除生物膜的方法。酸、鳌合物、分散剂也被有效地用来分离沉积 物质。另外，能够连续处理系统中水的1-5%的侧流过滤仪器，近来 也引起了广大的关注。但是，这些方法要么消耗太多的劳动，要么价 格太昂贵。
有时会把分散剂与生物杀灭剂混合使用以增加工业用水中的抗 菌效应。于是，用于该方法的分散剂就被称为生物分散剂。大部分生 物分散剂在市场中都有出售：如嵌段共聚物或三元共聚物，其分子量 很大，大约从1000到15,000,000。这些生物分散剂将细小的污物离 子吸附至多聚物链上，形成更易从污水表面脱落的绒毛状的粒子。据 信这些表面活性化合物还能增加生物杀灭剂至生物膜的扩散度，然后 引起生物膜的分离。
至今，还没有发现单独有效使用生物分散剂而不并用生物杀灭剂 的方法。现在，美国环境保护机构的规定日益引起人们的重视，全球 对生物杀灭剂的用法也倍受瞩目。一种作用强、毒性低、可单独使用 或与化学生物杀灭剂协同使用的生物杀灭剂亟待产生。
相应地，颇为理想的是提供一种可单独使用、或与生物杀灭剂协 同使用的生物分散剂，以有效从浸入污水系统的物体表层中去除生物 膜的方法，同时，这种生物分散剂可进行生物降解，毒性低，而且这 种生物分散剂不会影响工业用水处理过程中的腐蚀和结垢反应。
发明概述
该发明方法需要在污水体系中加入一种烷基多聚糖苷化合物， 该化合物结构式如下： 其中R是一种C8-C16的烷基链，DP为0-3个碳水化合物单位。
这种方法能够快速、有效地将生物膜从浸入污水体系的物体表层 中去除。这种方法对环境几乎没有影响，成本低得惊人。因为该方法 中所使用的生物杀灭剂可达到最小剂量。或可不使用。该生物分散剂 还可以进行生物降解，毒性很低。并且，这种方法不影响工业用水处 理中的腐蚀和阻垢反应。 发明详述
本发明直接涉及一种从浸入污水体系的表层中去除生物膜的方 法。根据本发明，将一种烷基多聚糖苷化合物(APG)加入水体系中， 该化合物通式如下：
其中R是一种C8-C16的烷基链，聚合度(DP)为0-3个碳水化 合物单位，优选的是烷基链是线形烷基链，而且DP为1.1-1.5。
Glucopon255、BurcoNPS-225(C8，C10)、Glucopon425 (C8-C16)以及Glucopo600和625都是常用的APG产品，它们可 用于本发明的实施中。(Glucopon产品可从Ambler的Henkel公司 获得，PA和Burco产品可从北卡罗来纳州的伯灵顿化学股份有限公 司获得)。从其它供应商处获得的其它APG产品也可以用于本发明的 实施中。
用于污水体系中的APG的数量根据其活性成分最好在0.1ppm -10ppm之间，优选1ppm至10ppm。可用常规如：连续或间歇等缓 慢的加入方法将APG加入污水体系。
根据本发明的实施情况，也可选择地将生物杀灭剂加入水系统 中。生物杀灭剂可以以任何一种常规方法单独或与APG混合加入。 用于本发明采用的生物杀灭剂包括氧化性生物杀灭剂如：氯型生物杀 灭剂、溴型生物杀灭剂、过乙酸、过氧化氢及溴氧;非氧化性生物杀 灭剂如：异噻唑酮，戊二醛，和季胺复合物。加入水体系中的生物杀 灭剂的量取决于不同的水处理的应用，并且为本领域技术人员所熟 知。而且，应该注意的是，当与APG一起使用时，生物杀灭剂应减 量使用。
使用发明的这种方法，能将生物膜从各种浸入水中的如玻璃、 金属、木头及塑料等物体表层中去除。
本发明的方法可用于工业用水系统或再生水系统。使用APG的 几种工业用水系统包括但不局限于：水冷却系统、空气洗涤器、蒸发 冷凝器、巴氏杀菌器、空气净化器、卫生洗涤流、防火水系统和热交 换管。
使用APG的几种再生水系统包括但不局限于：观赏式喷泉、完 全水浸入体系如：游泳池、稀疏(spas)和热力管道系统。
本发明的优越性体现在APG的去污力和分散力上。令人惊奇的 是，在污水体系中加入APG时，能有效的将生物膜从浸入水的物体 表面被去除，这种APG生物分散剂显示出明显优于其它商用生物分 散剂，而且加不加入化学性生物杀灭剂都可以达到去除生物膜的作 用。应该注意的是当使用APG时，只要用少量的有毒的生物杀灭剂 就可以达到同样的控制效果。而且，APG提供了一种低毒性或无毒 的方法来控制生物污染，且可以进行生物降解，于是成为一种可被环 境接受的水处理方法。而且，APG的使用并不影响工业用水中的腐 蚀和阻垢过程。