CN104285955A

CN104285955A - 杀菌灭藻组合物及其制备方法

Info

Publication number: CN104285955A
Application number: CN201410465382.5A
Authority: CN
Inventors: 刘雪冬; 宋焕明; 杜雪梅; 卢桐; 张爱英; 王永梅
Original assignee: BEIJING TUOKAI CHEMICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING TUOKAI CHEMICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2034-09-12
Also published as: CN104285955B

Abstract

杀菌灭藻组合物及其制备方法，有利于稳定中水系统中的中水水质，杜绝菌藻滋生或对已生菌藻进行杀灭，其特征在于，至少包括以下两个组分：第一组分为N-替硝唑-N-十二烷基二甲基-2-羟丙基氯化铵；第二组分为2-羟基丙基-3-十二烷氧基三甲基氯化铵。

Description

杀菌灭藻组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及工业水处理技术，例如电厂、钢厂、化工厂等中水回用系统中的水质处理等，特别是一种杀菌灭藻组合物及其制备方法。

背景技术

中水主要是指城市工业污水或生活污水经过处理后达到一定的水质标准，可在一定范围内重复使用的水，其水质介于上水与下水之间。中水回用系统中的中水一般含有较多的有机物等，例如，悬浮物、氨氮、油类、有机磷等，水质波动范围大，容易滋生菌藻，在系统运行过程中难以持续满足水质标准，甚至在作为循环冷却水使用或其补充水使用时造成系统换热效率降低、腐蚀加剧或管路结垢等。为此，本发明人对用于中水系统的杀菌灭藻组合物及其制备方法进行了深入研究，获得了本发明技术解决方案。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种杀菌灭藻组合物及其制备方法，有利于稳定中水系统中的中水水质，杜绝菌藻滋生或对已生菌藻进行杀灭。

本发明技术方案如下：

杀菌灭藻组合物，其特征在于，至少包括以下两个组分：第一组分为N-替硝唑-N-十二烷基二甲基-2-羟丙基氯化铵；第二组分为2-羟基丙基-3-十二烷氧基三甲基氯化铵。

所述两个组分的重量比例如下，第一组分∶第二组分＝10～60∶10～50。

所述第一组分是在3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵的基础上进行改性而来，所述改性方式包括：十二烷基二甲基胺盐酸盐与环氧氯丙烷反应生成了中间体3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵；所述中间体3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵与替硝唑反应生成羟丙基连接的两个季铵盐：替硝唑季铵盐和改性十二烷基二甲基季铵盐。。

十二烷基二甲基胺盐酸盐与环氧氯丙烷反应生成了中间体3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵。

中间体3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵与替硝唑反应生成羟丙基是连接基上午替硝唑改性十二烷基二甲基季铵盐。

还包括渗透剂、增效剂和水，其中水为渗透剂和增效剂的溶剂，溶解了渗透剂和增效剂的水作为所述第一组分和第二组分的溶剂。

所述增效剂包括以下物质中的一种或超过一种的组合：替硝唑、甲氧苄胺嘧啶，甲氧苄啶，丙磺舒，羧甲基淀粉钠。

所述渗透剂包括以下物质中的一种或超过一种的组合：十二烷基磺酸钠，月桂基硫酸脂钠，油酸丁酯的硫酸化物、壬基酚聚氧乙烯醚。

各物质的重量份范围为：第一组分10～60份，第二组分10～50份，渗透剂1～10份，增效剂10～40份和水10～50份。

各物质的重量份范围为：第一组分10～50份，第二组分10～40份，渗透剂1～8份，增效剂10～30份和水10～30份。

杀菌灭藻组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：备料第一组分、第二组分、渗透剂、增效剂和水，其中水为渗透剂和增效剂的溶剂，溶解了渗透剂和增效剂的水作为所述第一组分和第二组分的溶剂；第一组分为N-替硝唑-N-十二烷基二甲基-2-羟丙基氯化铵；第二组分为2-羟基丙基-3-十二烷氧基三甲基氯化铵；所述第一组分是在3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵的基础上进行改性而来，所述改性方式包括：十二烷基二甲基胺盐酸盐与环氧氯丙烷反应生成了中间体3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵；所述中间体3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵与替硝唑反应生成羟丙基连接的两个季铵盐：替硝唑季铵盐和改性十二烷基二甲基季铵盐。

本发明技术效果如下：提供了一种用于中水系统的杀菌灭藻组合物，该组合物是一种适合高温、浮物指标高、氨氮指标高、油类指标高、有机磷指标高，水质波动范围广的循环水系统的水处理剂，具有高效、低毒、易降解等特点。最为突出的技术效果是在中水系统中使用本发明的杀菌灭藻组合物与现有技术中的杀菌灭藻组合物相比，在保证同样杀菌灭藻效果的前提下，剂量降低50％。本发明杀菌灭藻组合物对中水系统管道中菌藻滋生倾向能够起到显著的抑制作用，具有良好的杀菌灭藻性能，在添加量仅为20mg/l的低剂量下其杀菌灭藻效果也同样优异，效果显著。

由于本发明是用于以中水作为循环冷却水补充水系统的高效杀菌灭藻组合物，是将几种物质混合组成的组合物。这几种物质包括N-替硝唑-N-十二烷基二甲基-2-羟丙基氯化铵、2-羟基丙基-3-十二烷氧基三甲基氯化铵、渗透剂、增效剂和水。其中N-替硝唑-N-十二烷基二甲基-2-羟丙基氯化铵及2-羟基丙基-3-十二烷氧基三甲基氯化铵对异养菌、氨化细菌、铁细菌、硫酸盐还原菌有很强的杀生效果。其中N-替硝唑-N-十二烷基二甲基-2-羟丙基氯化铵、2-羟基丙基-3-十二烷氧基三甲基氯化铵组合物中阳离子通过静电力、氢键力以及表面活性剂分子与蛋白质分子间的疏水结合等作用，吸附带负电的细菌体，聚集在细胞壁上，产生室阻效应，导致细菌生长受抑而死亡；同时其憎水烷基还能与细菌的亲水基作用，改变膜通透性，继而发生溶胞作用，破坏细胞结构，引起细胞的溶解和死亡。这类杀菌剂具有高效、低毒、不易受pH值变化的影响、使用方便、化学性能稳定、分散作用较好同时还具有缓蚀作用，剥离粘泥的作用和去除水中臭味的功能，又因其毒性小便于降解，且成本低等诸多优点，但此类杀菌剂在应用中易起泡，如果长期单独使用会产生抗药性，因此我们将其与改性季铵化合物复配使用，解决了上述问题，并且两种复配之后具有协同增效作用，在保证杀菌效果的同时大大的降低药剂单独使用量。此类药剂单独使用的时候药剂用量＞200mg/l才能保证用药效果。而复配以后，药剂用量仅为50-100mg/l，因此常与改性季铵组合物复配使用，并可降低这些组合物的用量。由于本发明对各组分的重量范围进行了限定，这些限定结合了试验或实验数据、实际应用效果、经济和环境效益的考虑，充分满足了水质复杂(高温、浮物指标高、氨氮指标高、油类指标高、有机磷指标高)应用范围广和高效的技术要求，大大节约了运行成本，为本专利能够广泛的推广使用、起到了便利。

由于本发明还是针对电力、电厂设备的菌藻滋生问题研制而成的工业循环水处理组合物，通过大量试验证明其杀菌效果优良，技术优势明显。在循环水系统中投加本发明的组合物药剂后，异养菌、氨化细菌、铁细菌、硫酸盐还原菌的杀菌率均大于99％。完全达到国家循环冷却水处理设计规范的要求。在电力系统、电厂系统和化工行业等循环冷却水系统中，本发明的组合物药剂产品投加量为50～100mg/l，而传统的氧化型杀菌剂等传统药剂投加量为100～200mg/l，可见其使用剂量低，具有可观的经济效益。充分显示了本发明具有低剂量、高效节能的技术效果。

使用本发明的复合配方后进行设备检查，设备检查状态明显优于国内同类装置同期水平。更值得一提的是，本发明阻垢缓蚀剂的配方具有应用性广、经济成本低和回水利用节能的特点，现场使用效果充分显示了本发明具有质量可靠、适用性强等特点。

具体实施方式

下面将通过实例对本发明做进一步说明。

杀菌灭藻组合物，至少包括以下两个组分：第一组分为N-替硝唑-N-十二烷基二甲基-2-羟丙基氯化铵；第二组分为2-羟基丙基-3-十二烷氧基三甲基氯化铵。在冷却水中可以有效的防止菌藻滋生等现象。同时还具有粘泥剥离，去处臭味等作用。结果表明，该组合物具有显著的杀菌灭藻的效果，异养菌、铁细菌、氨化细菌和硫酸盐还原菌杀菌率达到95％以上，杀菌效果优异。本发明物针对水质变化复杂(高温、浮物指标高、氨氮指标高、油类指标高、有机磷指标高)，水质波动范围广等水质，均有优异的杀菌灭藻效果。且药剂用量小，仅需50-100mg/l就可达到优异的杀菌灭藻要求。另外本产品毒性小易于降解。从而对企业有着良好的经济效益，环保效益和社会效益。

实验水质从北京某电厂、北京某钢厂、北京某化工厂等单位的中水系统采集，测定方法参照《工业循环冷却水中粘液形成菌的测定——平皿计数法》；(GB/T14643.1-93)《工业循环冷却水中硫酸盐还原菌的测定》MPN法；(GB/T14643.5-93)《工业循环冷却水中铁细菌的测定》MPN法；(GB/T14643.6-93)《工业循环冷却水中氨化细菌的测定方法》。实验结果说明该杀菌灭藻组合物是适用于中水回用系统效果好的杀菌剂，在中水特定的微生物环境中对循环水系统主要危害菌都有好的杀灭效果。该杀菌剂在低剂量时具有好的杀菌效果，20ppm对中水回用水系统中异养菌、铁细菌、氨化细菌和硫酸盐还原菌杀菌率达到99％，使用量低，性价比高。该杀菌剂杀菌作用广谱，不仅对异养菌有效，对氨化细菌以及对严格的厌氧菌硫酸盐还原菌都有好的杀菌效果。该杀菌剂有较长时间的杀菌、抑菌作用，试验条件下72小时候杀菌效果依然能达到90％以上，是一种具有广阔应用前景的杀菌剂。

杀菌灭藻组合物的制备方法为：

1、备料：按照上述配方配比，用计量泵依次称取N-替硝唑-N-十二烷基二甲基-2-羟丙基氯化铵、2-羟基丙基-3-十二烷氧基三甲基氯化铵、渗透剂、增效剂和水。

2、生产：开启真空泵，将N-替硝唑-N-十二烷基二甲基-2-羟丙基氯化铵、2-羟基丙基-3-十二烷氧基三甲基氯化铵、抽入反应釜中，开启搅拌，搅拌速度80转/分，约需20分钟混匀；此时将渗透剂和增效剂融入水中，使其完全溶解：在搅拌的情况下，将水缓慢加入釜中，继续搅拌约20分钟，混匀后分装，即得本发明物，杀菌灭藻组合物。其中渗透剂、增效剂须预先融入水中为制备方法的关键点。

杀菌灭藻组合物，其特征在于，至少包括以下两个组分：第一组分为N-替硝唑-N-十二烷基二甲基-2-羟丙基氯化铵；第二组分为2-羟基丙基-3-十二烷氧基三甲基氯化铵。所述两个组分的重量比例如下，第一组分∶第二组分＝10～60∶10～50。所述第一组分是在3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵的基础上进行改性而来，所述改性方式包括：十二烷基二甲基胺盐酸盐与环氧氯丙烷反应生成了中间体3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵；所述中间体3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵与替硝唑反应生成羟丙基连接的两个季铵盐：替硝唑季铵盐和改性十二烷基二甲基季铵盐。还包括渗透剂、增效剂和水，其中水为溶剂。溶解了渗透剂和增效剂的水作为所述第一组分和第二组分的溶剂。所述增效剂包括以下物质中的一种或超过一种的组合：替硝唑、甲氧苄胺嘧啶，甲氧苄啶，丙磺舒，羧甲基淀粉钠。所述渗透剂包括以下物质中的一种或超过一种的组合：十二烷基磺酸钠，月桂基硫酸脂钠，油酸丁酯的硫酸化物、壬基酚聚氧乙烯醚。

各物质的重量份范围为：第一组分10～60份，第二组分10～50份，渗透剂1～10份，增效剂10～40份和水10～50份。各物质的重量份范围为：第一组分10～50份，第二组分10～40份，渗透剂1～8份，增效剂10～30份和水10～30份。

杀菌灭藻组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：备料第一组分、第二组分、渗透剂、增效剂和水，其中水为渗透剂和增效剂的溶剂，溶解了渗透剂和增效剂的水作为所述第一组分和第二组分的溶剂；第一组分为N-替硝唑-N-十二烷基二甲基-2-羟丙基氯化铵；第二组分为2-羟基丙基-3-十二烷氧基三甲基氯化铵；所述第一组分是在3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵的基础上进行改性而来，所述改性方式包括：十二烷基二甲基胺盐酸盐与环氧氯丙烷反应生成了中间体3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵；所述中间体3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵与替硝唑反应生成羟丙基连接的两个季铵盐：替硝唑季铵盐和改性十二烷基二甲基季铵盐。。

在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims

1.杀菌灭藻组合物，其特征在于，至少包括以下两个组分：第一组分为N-替硝唑-N-十二烷基二甲基-2-羟丙基氯化铵；第二组分为2-羟基丙基-3-十二烷氧基三甲基氯化铵。

2.根据权利要求1所述的杀菌灭藻组合物，其特征在于，所述两个组分的重量比例如下，第一组分∶第二组分＝10～60∶10～50。

3.根据权利要求1所述的杀菌灭藻组合物，其特征在于，所述第一组分是在3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵的基础上进行改性而来，所述改性方式包括：十二烷基二甲基胺盐酸盐与环氧氯丙烷反应生成了中间体3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵；所述中间体3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵与替硝唑反应生成羟丙基连接的两个季铵盐：替硝唑季铵盐和改性十二烷基二甲基季铵盐。

4.根据权利要求1所述的杀菌灭藻组合物，其特征在于，还包括渗透剂、增效剂和水，其中水为溶剂。

5.根据权利要求1所述的杀菌灭藻组合物，其特征在于，还包括渗透剂、增效剂和水，其中水为渗透剂和增效剂的溶剂，溶解了渗透剂和增效剂的水作为所述第一组分和第二组分的溶剂。

6.根据权利要求4或5所述的杀菌灭藻组合物，其特征在于，所述增效剂包括以下物质中的一种或超过一种的组合：替硝唑、甲氧苄胺嘧啶，甲氧苄啶，丙磺舒，羧甲基淀粉钠。

7.根据权利要求4或5所述的杀菌灭藻组合物，其特征在于，所述渗透剂包括以下物质中的一种或超过一种的组合：十二烷基磺酸钠，月桂基硫酸脂钠，油酸丁酯的硫酸化物、壬基酚聚氧乙烯醚。

8.根据权利要求4或5所述的杀菌灭藻组合物，其特征在于，各物质的重量份范围为：第一组分10～60份，第二组分10～50份，渗透剂1～10份，增效剂10～40份和水10～50份。

9.根据权利要求4或5所述的杀菌灭藻组合物，其特征在于，各物质的重量份范围为：第一组分10～50份，第二组分10～40份，渗透剂1～8份，增效剂10～30份和水10～30份。

10.杀菌灭藻组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：备料第一组分、第二组分、渗透剂、增效剂和水，其中水为渗透剂和增效剂的溶剂，溶解了渗透剂和增效剂的水作为所述第一组分和第二组分的溶剂；第一组分为N-替硝唑-N-十二烷基二甲基-2-羟丙基氯化铵；第二组分为2-羟基丙基-3-十二烷氧基三甲基氯化铵；所述第一组分是在3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵的基础上进行改性而来，所述改性方式包括：十二烷基二甲基胺盐酸盐与环氧氯丙烷反应生成了中间体3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵；所述中间体3氯-2-羟丙基-N，N-十二烷基二甲基氯化铵与替硝唑反应生成羟丙基连接的两个季铵盐：替硝唑季铵盐和改性十二烷基二甲基季铵盐。