CN104310600B - 一种环保复合型水处理剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绿色环保复合型水处理剂，特别适用于中央空调循环冷却水。该水处理剂由聚环氧琥珀酸、聚谷氨酸、钼酸钠、月桂酰基肌氨酸钠、十四烷基二甲基苄基氯化铵、水组成，各组分质量百分比为：聚环氧琥珀酸15%～30%，聚谷氨酸10%～20%，钼酸钠15～40%，月桂酰基肌氨酸钠10%～20%，十四烷基二甲基苄基氯化铵10%～25%，其余为水。该复合配方在用量为10mg/L时，阻垢率即可达到90%以上，使碳钢的腐蚀率低于0.075mm/a，紫铜和不锈钢的腐蚀率低于0.005mm/a，杀菌率达85%以上。
Description
技术领域
本发明属于水处理领域，具体涉及一种用于中央空调循环冷却水处理的绿色环保复合型水处理剂。
背景技术
中央空调冷却水系统是由冷却水泵、管道、冷却塔、制冷机的冷凝器、集水池等组成的敞开式回路系统。该系统的显著特点是保有水量（即系统容水量）与循环水量之比非常小。冷却水系统的补充水基本上是以自来水为主，杂质含量很高，因此在很短的时间内冷却水的浓缩倍数可达到8～10倍。如不进行适当的处理，势必会引起结垢、腐蚀和生物粘泥，导致管道堵塞，腐蚀泄漏、传热效率大为降低等一系列问题，影响整个空调系统的正常工作。
目前，国内外多采用向循环冷却水中加化学药剂（阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂）的方法来控制结垢、腐蚀和生物粘泥的发生，该方法是目前空调水处理使用最为普遍的一种方法，也是在空调循环水处理中应用面最广、技术最成熟的一种方法。中央空调冷却水常用的水处理剂主要有聚磷酸盐类、有机膦系类以及无机盐类，这些阻垢缓蚀剂具有经济高效的特点，但聚磷酸盐类和有机膦系类生物降解性能差，且含磷类物质排入环境会引起水体富营养化，严重污染水环境，无机盐类如钼酸钠、钨酸钠价格昂贵，且用量大。随着人们环保意识的提高，聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸等绿色环保水处理剂被发现，该类水处理剂普遍存在阻垢效果好，缓蚀效果欠佳的问题。为了克服各类单一水处理剂自身存在的缺陷，利用水处理剂间的协同效应，研发出一种能兼顾阻垢、缓蚀、灭菌效果的新型环保复合型水处理剂已成为当今环保和水处理领域亟待解决的重大难题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能兼顾阻垢、缓蚀和灭菌效果的新型环保复合型水处理剂，该水处理剂特别适用于中央空调循环冷却水的处理。
本发明所采取的技术方案是：
一种环保复合型水处理剂，其含有聚环氧琥珀酸、聚谷氨酸、钼酸钠、月桂酰基肌氨酸钠、十四烷基二甲基苄基氯化铵和水。
作为优选的，所述环保复合型水处理剂各组分的质量百分比为：聚环氧琥珀酸15%～30%，聚谷氨酸10%～20%，钼酸钠15～40%，月桂酰基肌氨酸钠10%～20%，十四烷基二甲基苄基氯化铵10%～25%，其余为水。
作为优选的，所述聚环氧琥珀酸为平均分子量为1000-1500，固含量≥37%的聚环氧琥珀酸。
作为优选的，所述聚谷氨酸为平均分子量为5000-8000的低分子量聚谷氨酸。
所述的环保复合型水处理剂主要用于中央空调循环冷却水的处理。
聚环氧琥珀酸对循环冷却水系统中的CaCO3具有良好的阻垢效果，但对磷酸钙的阻垢效果不够理想，本发明将聚环氧琥珀酸与聚谷氨酸进行复配，利用它们之间的协同效应，弥补了阻垢效果不佳的问题；钼酸钠具有良好的缓蚀效果，但钼酸钠昂贵，且单一的钼酸钠作为缓蚀剂用量过大（＞100mg/L），本发明将钼酸钠与月桂酰基肌氨酸钠进行复配，大大降低钼酸盐的用量；十四烷基二甲基苄基氯化铵主要起灭菌作用，可以抑制循环冷却水系统的生物粘泥，间接提高了该复合型水处理剂的作用周期。
相比现有技术，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明提供的水处理剂不含磷，且生物降解性较好，绿色环保；
（2）本发明提供的水处理剂为复合型水处理剂，能兼顾阻垢、缓蚀和灭菌效果；
（3）本发明提供的水处理剂用量少，当用量为10mg/L时，阻垢率即可达到90%以上，使碳钢的腐蚀率低于0.075mm/a，紫铜和不锈钢的腐蚀率低于0.005mm/a，杀菌率达85%以上。
具体实施方式
下面的实施例有助于本领域的普通技术人员更全面的理解本发明，但不局限其范围。
以下实例中，水处理剂的用量为10mg/L，水处理剂的阻垢性能测定方法为静态阻垢法，参照“水处理剂阻垢性能的测定-碳酸钙沉积法”(GB/T 16632-2008)和“水处理剂阻垢性能的测定-磷酸钙沉积法”(GB/T 22626-2008)。水处理剂的缓蚀性能测定方法为旋转挂片法，参照“水处理剂缓蚀性能的测定-旋转挂片法”(GB/T 18175-2000)，所用试片为碳钢挂片、紫铜挂片、不锈钢挂片，实验温度为60℃，试片转速为80转/分，试验时间为72h。杀菌率测试采用异养菌平板计数法。
实施例
1
复配药剂的制备：向水中加入钼酸钠和十四烷基二甲基苄基氯化铵，溶解后加入聚环氧琥珀酸（平均分子量1200，浓度为40%）、聚谷氨酸（平均分子量为6000）、月桂酰基肌氨酸钠，使得各组分的质量百分比为：聚环氧琥珀酸20%，聚谷氨酸13%，钼酸钠25%，月桂酰基肌氨酸钠12%，十四烷基二甲基苄基氯化铵15%，混合搅拌均匀，即得到复合型水处理剂。
本实施例提供的水处理剂阻垢、缓蚀和灭菌效果见表1。
实施例
2
复配药剂的制备：向水中加入钼酸钠和十四烷基二甲基苄基氯化铵，溶解后加入聚环氧琥珀酸（平均分子量1200，浓度为55%）、聚谷氨酸（平均分子量为7000）、月桂酰基肌氨酸钠，使得各组分的质量百分比为：聚环氧琥珀酸25%，聚谷氨酸15%，钼酸钠20%，月桂酰基肌氨酸钠15%，十四烷基二甲基苄基氯化铵10%，混合搅拌均匀，即得到复合型水处理剂。本实施例提供的水处理剂阻垢、缓蚀和灭菌效果见表1。
实施例
3
复配药剂的制备：向水中加入钼酸钠和十四烷基二甲基苄基氯化铵，溶解后加入聚环氧琥珀酸（平均分子量1200，浓度为55%）、聚谷氨酸（平均分子量为7000）、月桂酰基肌氨酸钠，使得各组分的质量百分比为：聚环氧琥珀酸18%，聚谷氨酸12%，钼酸钠20%，月桂酰基肌氨酸钠15%，十四烷基二甲基苄基氯化铵20%，混合搅拌均匀，即得到复合型水处理剂。
本实施例提供的水处理剂阻垢、缓蚀和灭菌效果见表1。
实施例
4
复配药剂的制备：向水中加入钼酸钠和十四烷基二甲基苄基氯化铵，溶解后加入聚环氧琥珀酸（平均分子量为1200，浓度为40%）、聚谷氨酸（平均分子量为6000）、月桂酰基肌氨酸钠，使得各组分的质量百分比为：聚环氧琥珀酸20%，聚谷氨酸12%，钼酸钠30%，月桂酰基肌氨酸钠15%，十四烷基二甲基苄基氯化铵10%，混合搅拌均匀，即得到复合型水处理剂。本实施例提供的水处理剂阻垢、腐蚀和灭菌效果见表1。
实施例
5
复配药剂的制备：向水中加入钼酸钠和十四烷基二甲基苄基氯化铵，溶解后加入聚环氧琥珀酸（平均分子量为1000，浓度为37%）、聚谷氨酸（平均分子量为5000）、月桂酰基肌氨酸钠，使得各组分的质量百分比为：聚环氧琥珀酸15%，聚谷氨酸20%，钼酸钠15%，月桂酰基肌氨酸钠20%，十四烷基二甲基苄基氯化铵25%，混合搅拌均匀，即得到复合型水处理剂。本实施例提供的水处理剂阻垢、腐蚀和灭菌效果见表1。
实施例
6
复配药剂的制备：向水中加入钼酸钠和十四烷基二甲基苄基氯化铵，溶解后加入聚环氧琥珀酸（平均分子量为1500，浓度为40%）、聚谷氨酸（平均分子量为8000）、月桂酰基肌氨酸钠，使得各组分的质量百分比为：聚环氧琥珀酸30%，聚谷氨酸10%，钼酸钠15%，月桂酰基肌氨酸钠10%，十四烷基二甲基苄基氯化铵25%，混合搅拌均匀，即得到复合型水处理剂。本实施例提供的水处理剂阻垢、腐蚀和灭菌效果见表1。
将上述实例中的复配水处理剂阻垢、缓蚀和杀菌效果列表如表1。
表1 复配水处理剂各效果对比表
以上实验结果表明，使用本发明的复合型水处理剂能兼顾阻垢、缓蚀和灭菌效果，当用量为10mg/L时，阻垢率即可达到90%以上，使碳钢的腐蚀率低于0.075mm/a，紫铜和不锈钢的腐蚀率低于0.005mm/a，杀菌率达85%以上。
本发明所指聚环氧琥珀酸与聚谷氨酸复配具有良好的协同阻垢效果，钼酸钠与月桂酰基肌氨酸钠具有良好的协同缓蚀效果，现提供对比例加以说明。
对比例
1
在实施例2的基础上，改变聚环氧琥珀酸的质量百分比为40%，不加聚谷氨酸。本对比例提供的水处理剂阻垢、缓蚀和灭菌效果见表2。
对比例
2
在实施例2的基础上，改变聚谷氨酸的质量百分比为40%，不加聚环氧琥珀酸。本对比例提供的水处理剂阻垢、缓蚀和灭菌效果见表2。
对比例
3
在实施例2的基础上，改变钼酸钠的质量百分比为35%，不加月桂酰基肌氨酸钠。本对比例提供的水处理剂阻垢、缓蚀和灭菌效果见表2。
对比例
4
在实施例4的基础上，改变月桂酰基肌氨酸钠的质量百分比为35%，不加钼酸钠。本对比例提供的水处理剂阻垢、缓蚀和灭菌效果见表2。
将上述对比例及实施例2的水处理剂阻垢、缓蚀和杀菌效果列表如表2。
表2 对比例水处理剂各效果对比表
上述实验结果表明，聚环氧琥珀酸和聚谷氨酸之间具有良好的协同阻垢效果，钼酸钠与月桂酰基肌氨酸钠之间具有良好的协同缓蚀效果。
与现有技术相比，本发明提供的水处理剂不含磷，且生物降解性较好，绿色环保；而且其能兼顾阻垢、缓蚀和灭菌效果，特别适用于中央空调循环冷却水的处理。
Claims (5)
1.一种环保复合型水处理剂，其特征在于，该水处理剂含有聚环氧琥珀酸、聚谷氨酸、钼酸钠、月桂酰基肌氨酸钠、十四烷基二甲基苄基氯化铵和水，其特征在于，聚环氧琥珀酸的含量为15%～30%、聚谷氨酸的含量为10%～20%、钼酸钠的含量为15～40%、月桂酰基肌氨酸钠的含量为10%～20%。
2.根据权利要求1所述的环保复合型水处理剂，其特征在于，各组分的质量百分比为：聚环氧琥珀酸15%～30%，聚谷氨酸10%～20%，钼酸钠15～40%，月桂酰基肌氨酸钠10%～20%，十四烷基二甲基苄基氯化铵10%～25%，其余为水。
3.根据权利要求1或2所述的环保复合型水处理剂，其特征在于，所述聚环氧琥珀酸为平均分子量为1000-1500，固含量≥37%的聚环氧琥珀酸。
4.根据权利要求1或2所述的环保复合型水处理剂，其特征在于，所述聚谷氨酸为平均分子量为5000-8000的低分子量聚谷氨酸。
5.权利要求1～4任一项所述的环保复合型水处理剂主要用于中央空调循环冷却水的处理。
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