Способ борьбы с биообрастаниями систем водоснабжения

Способ борьбы с биообрастаниями систем водоснабжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

м3 -, q ."с о а. !:." . -1.А «

,, ::,с

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««««686992 (61) Дополнительное к авт. сеид-еу (51)М. Кл.

С 02 В 1/18 (22) Заявлено020276 (21) 2321475/29-26 с присоединением эаквки HP

Государстоекный комитет

СССР

««о делам нзобретеии«« н от««рытнЙ (23) Приоритет (53) УДК 663.632.9 (088. 8) Опубликовано 25Ю979. 6«оллетень HP 35

Дата опубликования описания 2 509 7 9

Б, Д. Чернокальский, В.И. Гаврилов, Н.В. Морозов, В.й. Валиуллина, Е.N. Софронова, Т.С. Носова, Ю.Н. Мальп««ев, Ю. К. Балатен ко, И.Н. Абдулхакова, Н.Ф. Узун и Г.П. Жестовский (54) СПОСОБ БОРЬБЫ С БИООБРАСТАНИЯМИ СИСТЕМ

ВОДОСНАБЖЕНИЯ где Х == ЫН,О у=Г,Се,n= 1 у = О, n = 2 у = И, п = 3 в колкчестве 1-30 мг/л.

Изобретение относится к способам защиты от биообрастаний систем oGoротного водоснабжения про;.«каленных предприятий.

Известен способ защиты систем оборотного водоснабженчя от биологического обрастания пу — åì совместной обработки воды медньм купоросом и хлором (1).

t0

Однако применение этого метода ведет к быстрой адаптации обрастателей и снижению эффективности защиты. Указанные соединения избирательно действуют на биологические обрастания. Кроме того, применение медного купороса повышает химическую коррозию трубопроводов водооборотных систем.

Известен также способ борьбы с биообрастаниями путем обработки воды к водооборотных систем сульфатом тетраамкна меди (2).

Недостатками этого способа являются: высокая концентрация реагента — 2g что свидетельствует о его низкой эффективности как биоцида по отношению к организмам обрастателям — концентрация 10 мг/л по иону Си соотг ветствует концентрации 35,8 мг/л суль (3 фата тетраам««на меди (Cu (N!- .«)4 ) SO огра««««че««««е при,;,а,eп««я только в нейтральной и слабощелочной воде; поскольку медьсодержащий реагент эффективен только в нейтральной и слабощелочной воде. Следует отметить, что стойкость угларо»истых сталей в «««алочкой среда понкжена что способ .твует оррозии аппаратуры.

Цель изобретения — воз««ож««ость обработки в кислой среде к снижение расхода реагента.

Это достигается тем, что в качестве химического реагента в систему водоснабжения вводят гетероцкклнческие мыиьякорган««ческке соединения общей фор«,« л«т

666992

X AS О+ KHZ ла-к+ни, нг у (A) Биоцидную активность соединений определяют на совокупности фитообрастателей, включающих сине-зеленые, зеленые, диатомовые, протококковые, хлорококковые, эвгленовые водоросли, и зообрастателей: инфузории, коловратки, черви. При выполнении иссле- 5 дований применялись методики, общепринятые в водной токсикологии.

Способ борьбы с биообрастаниями по предлагаемому изобретению можно осуществлять как в щелочной, в нейтраль- 1О ной, так и в кислой среде при эффективном действии биоцида.

Воэможность применения предлагаемых гетероциклических соединений мышьяка в качестве биоцидов для борьбы с биообрастанием в водных средах с любым диапазоном рН основывается на химических свойствах этого класса соединений: а) нейтральная среда.

Предлагаемый класс веществ описывается общей формулой где х 0„NHt

30 у=Г, СЕ, и-1 у О, и 2 у N, n

° Bce вещества по своему характеру можно разбить на три группы — галоидарсины (у Р, C(),, n 1), арсиноксиды (у О, n * 2) и арсинамины (у -я, n 3).

В нейтральной водной среде арсиноксиды и арсинамины являются вполне устойчивыми соединениями. Галоидарси- 4О ны способны омылятвся до установле» ния равновесия по схеме

Получаемое в результате гидролиза. соединение относится к группе арсынок-сидбв и описывается общей формулой предлагаемого класса веществ (1). б) кислая среда

В кислой среде галоидарсины (у F CR n = .1) практически устойчивы и могут лишь частИчно гидролизовываться по схеме А, причем состояние равновесия при повышении кислотности смек(ается влево.

Арсиноксиды (у = О, и = 2) способны взаимодействовать с кислыми реагентами (НЕ) по обратимой реакции — »- +Нго

О где z = НБС7 CI, NO> и др., Причем в раэбавленных растворах это равновесие практически полностью смещено в сторону арсиноксида.

Арсинамины (у N, n = 3) способны взаимодействовать с кислыми реагентами по схеме где Z = HS0, С(; NO и др.

Полученнйй продукт II в условиях разбавленных водных растворов практически полностью переходит в соответствующий арсиноксид (у = О,n = 7) по схеме Б (обратная реакция), Таким образом, во всех случаях продукты взаимодействия со средой являются активными биоцидамн, описываемыми общей формулой предлагаемого класса соединений (Г), в) щелочная среда

Арсиноксиды (у = О, n = 2) и арсинамины (у = N n = 3) в щелочных средах вполне устойчивы. Галоидарсины (у = F, CR, n = 1) в щелочной среде омыляются до соответствующих арсиноксидов (у = О, n = 2), которые также описываются общей формулой заявляемых биоцидов.

Способ осуществляют следующим образом.

В воду системы водоснабжения ввор(ят гетероциклическое мышьякорганическое соединение в количестве 130 мг/л и выдерживают в течение определенного времени происходит быстрое угнетение жизнедеятельности всех видов бнообрастаний. Микроскопические исследования показывают,что, 686992

Пример 1. Способ осуществляют с водорослями, взятыми с градирни и культивируемыми в лабораторных условиях на водопроводной воде. Коли» чество кислорода, выделенное в процессе фотосинтеза водорослями, определяют на приборе Варбурга.

tlo 250 мл суспенэии водорослей вносят в сосуды, объем доводят до

500 мл заранее приготовленным раствором биоцида в дистиллированной воде определенной концентрации. Каждый вариант опыта повторяют трижды. Сосуды экспонируют на дневном свету

Таблиц а 1

Коли- Концентрация бис(10-феноксарсинил)оксида,мг/л

Время эксперимента, сут чест

0,1

Bo 02 мг/г (контроль) Степень угнетения, Степень угнетения,Ъ

Количество 0 мг/г

Количества Q, мг/г

Количество Q, мг/г

Степень угнетения, t

51„6

76,7

100,0

2 8,12 6,15 24,3 5,56 31ю5 3,93

4 9,45 5 0 47,0 3,27 65,4 2,25

6 11,72 3,71 68,4 0,37 96,8 О

Т а б л и ц а 2

Препарат пень етен . л (БПК „) к контро1 лю нB седьмые сутки, Ъ щентрая вецев а, t:ò/ë

2,8

3I?

64,9

74,7

45 10-хлорфеноксарснн

37,5

Бис (10-феноксарсинил)оксид

1,6

48,9

3,3

19,7

3,2

Трис(5,10-дигидрофенарсазннил)— амин

44,6

4,2

Не токсичен

16,7

3,3

10-фтор-5,10-дигидрофенарсазин

24,0

60 П р и и е ч а и и е: БПК -биохиылческое потребление кислорода уже в первые сутки живые эообраста- ния не встречаются, сине-зеленая водоросль ссциллатория неподвижна и происходит общее пожелтение водорослевого материала.

Пример 2. Способ осуществляют с водорослями и простейшими организмами, взятыми с градирни и культивируемьми в лабораторных условиях на водопроводной воде. Среди обрастателей преобладают сине-зеленые, зеленые водоросли, инфузории, коловратки °

Комок обрастаний, состоящий из водорослей и простейших организмов (2 r сухого веса), помещают в 10-литровый сосуд, содержащий 6 л воды с определенной концентрацией биоцида.

Сосуды экспонируют на дневном свету при 20-22 С в течение 15 — 30 дней.

В качестве биоцида в воду вводят производные феноксарсина и фенарсазина: 10 — хлорфеноксарсин, бис (10-феноксарсинил) оксид, трис (5, 10«ди гидрофен арсаэи нил) амин и 10-фтор-5, 10-дигидрофен арс аз ин .

Угнетение и отмирание водорослей определяют визуально, а также при помощи микроскопических исследований, при этом учитывают подвижность организмов, их окраску, расположение протоплазмы, Банные подтверждают гидрохимическими анализами воды. Биоцидная активность приведена в табл. 2. при 20-22 С..Через 2,4,6 сут отбирают по 120 мл суспензии водорослей и центрифугируют. Затем водоросли ресуспендируют в 0,1 М буфере Варбурга 9 9 (Na>C0>+ NaHC03 ) и помещают в манометрйческие сосудики. Водоросли экспонируют с освещенностью 10 тысяч люкс. Показания снимают через

30 мин и через 60 мин. Затем водоросли переносят в бюксы и доводят до постоянного веса при 109 C. Интен-. сивность фотосинтеза переачитывают в мг кислорода на 1 г сухого веса водорослей. Степень угнетения вычисляют по отношению к контролю, т.е. без внесения биоцида (см.табл.1). В табл. 1 приведено влияние бис(10-феноксарсинил) оксида на интенсивность фотосинтеза водорослей (мг 0 /r cy

2 хого веса водорослей) формула изобретения

1. Способ борьбы с биообрастаниями систем водоснабжения путем обработки

7 68699 химическим реагентом в нейтральной или щелочной среде, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью возможности обработки в кислой среде и сни жения расхода реагента, в качестве химического реагента вводят гетероциклические мышьякорганические соединения общей формулы

)0 где х = О, NH у = Р, СЕ, n = 1, у = О, n = 2

y=N,n=3

2 ° Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что мышьякорганические соединения вводят в количестве

1-30 мг/л.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шабалин A.Ô. Эксплуатация промышленных водоводов. — М.: Металлургия, 1972, с. 370-380, 2. Авторское свидетельство по заЯвке Ю 2196862/26, от 08.12 ° 75, Редактор Л. Гребенникова

Заказ 5645/20

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная,4

Составитель Г. Лебедева

Техоед И.Асталош Коооектоц H Горват

Тираж 1035 Подписное ,ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5