水浣潔過一硫酸氫鉀復合粉

水浣潔過一硫酸氫鉀復合粉第1頁/共50頁水浣潔過一硫酸氫鉀復合殺菌劑基于硫酸根自由基的高級氧化消毒技術第2頁/共50頁基于硫酸根自由基的

單過硫酸氫鹽高級氧化消毒技術傳統(tǒng)的高級氧化消毒技術是以?OH為主要活性物質的，基于硫酸根自由基SO4??的高級氧化消毒技術是最近十幾年內發(fā)展起來的新型高級氧化消毒技術。SO4??的產生源：產品主要活性成分,單過硫酸氫鉀，

（peroxymonosulfate，簡稱PMPS）又名過氧化單硫酸鉀，過一硫酸氫鉀分子式：KHSO5存在：2KHSO5.KHSO4.K2SO4復鹽，三聚鹽簡稱：PMPS或KMPS國外商品名：Oxone、Ｄegussa國內：水王子、水浣潔、潔王子第3頁/共50頁單過硫酸氫鉀復合粉2KHSO5KHSO4K2SO4安定劑活化劑穩(wěn)定劑產品平衡體系高效產生活性氧：8~14%穩(wěn)定可靠的鏈式循環(huán)反應：自由基激活~傳播~猝滅過程第4頁/共50頁M/PMS系統(tǒng)自由基鏈式反應機理第5頁/共50頁單過硫酸氫鹽高級氧化消毒技術反應機理單過硫酸氫鉀產生【O】、羥基自由基（OH）、硫酸根自由基（SO4-），經歷起始、傳播、終止三個階段。起始階段（活化）SO52?+heat/UV/其他

→SO4??+【O】傳播階段Fe3++RH→R?+Fe2++H+

（1.0)SO4??+H2O→HO?+HSO42?k=2.0×103s-1（1.1）SO4??+OH-→HO?+SO42?k=1.4~7.3×107M-1s-1（1.2）SO4??+RH→R?+HSO4?（1.3）HO?+RH→R?+H2O（1.4）R?+SO52?→SO4??+O??+R（1.5）SO4??+Fe2+→Fe3++SO42?（1.6）HO?+Fe2+→Fe3++OH-

（1.7）第6頁/共50頁單過硫酸氫鹽高級氧化消毒技術反應機理終止階段反應系統(tǒng)中自由基過量時相互之間發(fā)生式1.8~1.13，自由基猝滅，鏈式反應終止。SO4??+HO?→HSO5?連續(xù)反應終止（1.8）SO4??+R?→鏈式反應終止（1.9）2SO4??→S2O82?鏈式反應終止（1.10）HO?+R?→鏈式反應終止（1.11）2HO?→鏈式反應終止（1.12）2R?→鏈式反應終止（1.13）第7頁/共50頁安全非易燃易爆劇毒危險品！《常用危險化學品的分類及標志》（GB13690-92）歸屬于：第八類腐蝕性存儲、運輸、使用安全可靠！《物質安全數據單》：儲存注意事項：氧化劑！儲存于干燥潔凈、通風條件良好的倉間內。遠離火種、熱源和直接的陽關照射。室溫30℃（80℉）以下。第8頁/共50頁環(huán)保不產生危害健康的消毒副產物：以活性氧和自由基等強氧化性活性成分發(fā)揮作用，使用后不會產生目前已知的三氯甲烷、鹵乙酸、鹵乙腈等消毒副產物，對環(huán)境沒有二次污染；不會對環(huán)境造成二次污染：（人類飲用水處理用化學試劑DIN

EN

12678）A.2.5次要影響提高處理后水中的含鹽量，特別是鉀離子和硫酸根離子。10毫克KHSO5（相當于約22毫克的商業(yè)產品），相當于大約2,6毫克的鉀離子和6,3毫克的SO42-。第9頁/共50頁高效常用氧化劑氧化還原電位常用氧化劑氧化還原電位F23.06HCIO41.63OH2.80CIO21.50SO4-2.5-3.1CI21.36O32.07Cr2O71.33H2O21.77（PH<7）O21.23MnO21.68Br21.10單過硫酸氫鉀（KHSO5）標準電極電勢：1.82V第10頁/共50頁單過硫酸氫鹽高級氧化技術應用意義1、降低飲用水微生物學的風險。2、清除小分子有機物和化學物質。3、有效殺滅藻類及去除藻毒素。4、提高“水安全”第11頁/共50頁經典案例分享（污水消毒）第12頁/共50頁《污水處理幾種消毒工藝技術經濟比較》嚴小明，南京市排水管理處江心洲污水處理廠，工程師，研究方向：市政污水處理。發(fā)表于《中國學術期刊網》單過硫酸氫鉀復合物溶于水后具有如下特點：4、在水中通過鏈式反應，維持微量新生態(tài)氧和活性氧自由基，使其氧化能力穩(wěn)定，作用持久，可以防止水中的再次污染。通過它的特點我們可以看出其劑的消毒能力是強于液氯的，而同時又不產生副產物，還有它的作用持久以及氧化能力穩(wěn)定又是紫外絲工藝所不能及的。第13頁/共50頁《污水處理幾種消毒工藝技術經濟比較》結論中提到：1、傳統(tǒng)的化學消毒工藝消毒液氯和二氧化氯，但都比較容易產生副產物，安全管理成本較高。2、臭氧消毒工藝在大型污水處理廠使用的并不多，而且它的投入成本較大，運營管理成本也很高。3、物理的方法紫外線消毒由于它對水質要求比較高，設備投資和運行維護費用也比較高，以及后續(xù)的消毒效果也沒顯示出優(yōu)勢來。4、新型活性氧消毒劑在水處理中體現出高效、安全等優(yōu)勢，同時操作簡單，工藝也不復雜，適合大、中、小型污水處理廠。5、江心洲污水處理廠針對目前的設備設施現狀，如果要完善液氯的所有設施及安全用具，其投資不會低于100萬元；如果通過設計變更，采用活性氧消毒工藝，需要增加36萬元的投資，采用二氧化氯消毒工藝，需要增加投資200多萬元；采用紫外線消毒工藝，需要增加投資800-1000萬元。第14頁/共50頁《關于水浣潔TM消毒殺菌劑應用案例報告》四川成都地區(qū)某污水處理廠背景：2002年9月建成，日處理5萬噸，采用BAF工藝，排放一級B標，初建消毒方式：液氯使用時間：2015年8月投加濃度：2.5ppm使用水浣潔前后對比氨氮COD總磷使用前1.4~1.517~181.2~1.3使用后0.6~0.813~140.7~0.8第15頁/共50頁水浣潔?應用部分水廠章丘第一污水處理廠常州市環(huán)保局推廣中心……天津薊縣污水廠昆明市東川區(qū)國禎污水處理有限公司淄博綠環(huán)水務四川滎經供排水有限責任公司蒼山縣污水處理廠日照開發(fā)區(qū)綠源污水處理廠資中縣城區(qū)污水處理廠臨沂羅莊區(qū)第一污水處理廠新鄉(xiāng)市駱駝灣污水處理廠雅安市污水處理廠淄博利民凈化水有限公司大一水務高新西區(qū)污水處理廠高縣南城生活污水處理廠濟寧中山公用水務有限公司……中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠臨沂首創(chuàng)污水………………第16頁/共50頁實驗結論實驗數據和棗莊水質檢測中心進行了同步應用實驗，證實單過硫酸氫鉀復合粉的持續(xù)殺菌效果非常優(yōu)秀，并對改善臭味有效。棗莊市水質監(jiān)測中心得出結論：對色度具有明顯的降低作用，對臭味物質去除效果好，具有持續(xù)殺菌能力。第17頁/共50頁國內外應用進展二十世紀八十年代，國外開始單過硫酸氫鉀的研究。2000年4月歐洲標準委員會（CEN，Comite

Europeen

de

Normalisation)頒布《人類飲用水處理用化學品：單過硫酸氫鉀》（EN12678）2008年歐洲標準委員會對標準進行了修訂。2007年獲批國內第一個以單過硫酸氫鉀為活性成分的涉水衛(wèi)生批件川衛(wèi)水字【2007】S016號關于利用新材料、新工藝和新化學物質生產的涉及飲用水衛(wèi)生安全產品判定依據的通告（國衛(wèi)通〔2013〕11號)第18頁/共50頁第19頁/共50頁第20頁/共50頁第21頁/共50頁第22頁/共50頁第23頁/共50頁第24頁/共50頁第25頁/共50頁其他應用研究（飲用水消毒）“單過硫酸氫鉀復合粉用于飲用水消毒的效果研究

研究單位

清華大學環(huán)境工程學院

成都潤興消毒藥業(yè)有限公司第26頁/共50頁研究主要內容一、單過硫酸氫鉀復合粉用于飲用水消毒的研究和應用進展。1、作用機理2、毒性研究二、單過硫酸氫鉀復合粉消毒效果評估。1、殺菌效果評估三、單過硫酸氫鉀復合粉消毒副產物影響評估。1、遺傳毒性評估四、單過硫酸氫鉀復合粉消毒持久性和腐蝕性評估。1、持久性評估2、腐蝕性評估第27頁/共50頁1.與微生物的作用機制活性物質體積小、穿透力強，能擴散到病原體細胞表面，破壞細胞膜通透屏障，阻斷細胞能量運輸系統(tǒng)?？梢院秃怂嶂薪饘匐x子或大分子上鈣、鐵結合，產生自由基，作用于DNA的磷酸二酯鍵導致其斷裂，阻斷病原體DNA和RNA的合成。直接氧化病原體，導致菌體蛋白變性凝固，殺滅病原微生物。作用于病毒顆粒的囊膜、纖突、蛋白衣殼和病毒核酸，干擾病毒DNA或RNA的合成，使病毒變性、凝固。（增強抗耐受性）第28頁/共50頁2、單過硫酸氫鉀復合粉的毒性（MSDS)大鼠急性經口毒性：1%消毒粉溶液大鼠急性毒性LD50為4123mg/kg，復合鹽溶液大鼠急性毒性LD50為1100mg/kg；大鼠急性吸入毒性研究：1%的單過硫酸氫鉀復合粉對大鼠的LC50/4h大于6.147mg/L；皮膚刺激試驗：粉末刺激指數為2.8，為中等刺激；1%溶液刺激指數為0；眼刺激試驗：粉末對家兔眼睛有腐蝕性，具有刺激性或可能造成嚴重損傷；1%溶液無刺激性。皮膚過敏反應：對荷蘭豬試驗發(fā)現，粉末和1%溶液均非致敏物。三致試驗：不含造成具有可遺傳性損傷相關物質；不含對繁殖有毒性的化合物；不含對胎兒具有致癌性的化合物。第29頁/共50頁3、單過硫酸氫鉀復合粉消毒效果評估材料：單過硫酸氫鉀復合粉（水王子）受試菌種：大腸桿菌8099（中國普通微生物菌種保藏管理中心）實際水樣：田村山水廠原水和活性炭池出水試驗方法：0.1、0.3、0.5、1、2mg/L單過硫酸復合粉對濃度約為1~5×108CFU/ml的大腸桿菌8099菌懸液分別作用5min、10min、15min，測試殺滅效果。第30頁/共50頁消毒劑濃度（mg/L）第一次試驗第二次試驗活菌計數（CFU/ml）去除率（%）活菌計數（CFU/ml）去除率（%）0（原液）3.24×1082.68×1080.12.12×10834.572.24×10816.420.32.20×10832.102.08×10822.390.51.96×10839.511.84×10831.341.03.4×10789.512.88×10789.252.02.04×10599.941.16×10699.57表1大腸桿菌5min消毒結果第31頁/共50頁消毒劑濃度（mg/L)活菌計數結果（CFU/ml）去除率（%）0（原液）1.84×1080.12.16×1080.32.20×1080.51.72×1081.03.16×10782.832.08.80×10599.52消毒劑濃度（mg/L)活菌計數結果（CFU/ml）去除率（%）0（原液）2.84×1080.12.44×10814.080.32.16×10823.940.52.04×10828.171.03.40×10788.032.01.04×10499.99表2大腸桿菌10min消毒效果表3大腸桿菌15min消毒效果第32頁/共50頁4、單過硫酸氫鉀復合粉遺傳毒性評估TEQ4-NQO

ng

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L×10-6×2L

/

d×0.369kg

/

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mg70kgP=基于umu效應測試致癌風險表1原水投加單過硫酸氫鉀復合粉后遺傳毒性的變化第33頁/共50頁4、單過硫酸氫鉀復合粉遺傳毒性評估表2炭后水投加單過硫酸氫鉀復合粉后遺傳毒性的變化第34頁/共50頁5、單過硫酸氫鉀復合粉消毒持久性圖示：單過硫酸氫鉀復合粉溶液中活性氧的變化。第35頁/共50頁6、單過硫酸氫鉀復合粉腐蝕性材料腐蝕速率R（mm/a）腐蝕分級黃銅H620.004基本無腐蝕鋁LY120.001基本無腐蝕不銹鋼3210.0005基本無腐蝕碳鋼A30.32中度腐蝕一級灰口鑄鐵0.28中度腐蝕球墨鑄鐵0.24中度腐蝕方法：失重法評估8.76×107×(m-mt-mk)S×t×dR=第36頁/共50頁7、去除鐵錳實驗研究（清華大學環(huán)境工程學院）實驗目的通過對含有一定量的二價鐵錳的水投加單過硫酸氫鉀復合粉，考察其在飲用水預氧化中去除二價鐵錳的實際效果。實驗步驟取六個試劑瓶，分別裝入上述原水1L，向試劑瓶分別投加梯次濃度的單過硫酸氫鉀復合粉溶液，充分攪拌，反應開始后，取樣過濾，然后在火焰原子吸收儀上檢測每份樣品鐵錳的濃度。第37頁/共50頁第38頁/共50頁結論：單過硫酸氫鉀復合粉對于鐵錳具有較好的去除，在水處理當中具有很好的應用前景。第39頁/共50頁《環(huán)境友好型殺菌劑單過硫酸氫鉀的性能評價及應用》（同濟大學）單過硫酸氫鉀質量殺菌率%濃度/mgL-11h24h48h72h599.9899.9999.9999.931099.9999.9999.9999.991599.9999.9999.9999.991、試驗方法取200ml含菌量為105~107個/ml地表水，加入一定濃度殺菌劑，充分搖勻置于30℃恒溫培養(yǎng)，在藥劑加入1、24、48、72h后，測定異養(yǎng)菌數，與未加藥比較，計算殺菌率。2、靜態(tài)殺菌性能評價《現代化工》第31卷第5期2011年5月凌俊，王亭等，中石化股份有限公司第40頁/共50頁殺滅微生物效果（濟南水務實驗）水樣玉清濾后馬鞍山加藥量（ppm）00.40.600.150.3菌落總數（CPU/ml）400038020560260150玉清濾后馬鞍山第41頁/共50頁殺滅微生物效果（濟南水務實驗）42水樣馬鞍山馬鞍山（48h后）加藥量（ppm）00.30.500.30.5菌落總數（CPU/ml）1608368021010第42頁/共50頁檢驗項目馬鞍山玉清濾后牛旺源水PH8.078.037.50總溶解固體489488384總硬度284280332氟化物0.490.510.26氯化物10110050硝酸鹽3.233.2410.87硫酸鹽158159