CN104609577A - 一种高效复合杀菌抑垢剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效复合杀菌抑垢剂及其制备方法。本发明按照重量份的原料包括去离子水、缓释组分、抑垢组分、分散组分、锌盐、杀菌组分和絮凝组分，抑垢组分为氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、己二胺四甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉磷酸、苯甲酸、丙烯酸-马来酸酐共聚物、聚天冬氨酸、马来酸酐-苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸-衣康酸共聚物、聚环氧琥珀酸中的一种或两种以上，杀菌组分为三氯异氰尿酸或氯化十二烷基二甲基苄基铵。本发明储存性能稳定，防止设备结垢的同时解决了水质恶化的问题，且本发明具有很有缓释作用，药效长，使用方法简单，用量少，成本低，效果显著，从而具有很好的经济效益。

Description

一种高效复合杀菌抑垢剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及水处理剂技术领域，具体是一种高效复合杀菌抑垢剂及其制备方法。

背景技术

由于钙离子浓度过高而引起的结垢和游泳池水的浑浊是游泳池常见的问题。理想的游泳池钙离子浓度为150-250ppm。如果钙离子浓度太低，会引起金属管线的腐蚀加快；而当水中钙离子浓度超过400ppm，同时碱度也偏高时，碳酸钙或碳酸氢钙易从水中沉淀下来，或者引起表面结垢，或者以悬浮物的形式分散在水中使水浑浊。Spa和热水浴缸由于其水温高，水份蒸发严重，钙离子易被浓缩，因此更容易发生表面结垢。结垢的形成会对游泳池壁、Spa和热水浴缸的表面造成损伤，影响外观，降低换热器的传热效率，严重时会堵塞管线。

结垢问题也是工业循环冷却水处理中的一大问题。循环冷却水是指把热交换后的冷却水用冷却塔降温后再重新用于冷却。冷却水循环使用过程中，由于水份的蒸发，水中的盐份被逐渐浓缩。再加上与空气接触，细菌和溶解氧量大大增加，导致循环冷却水容易出现严重的结垢，腐蚀和细菌滋生，使系统的换热效率显著降低，检修频繁，严重时会影响生产的正常进行。因此，必须在冷却水中添加抑垢剂、防腐剂和杀菌灭藻剂来控制结垢、腐蚀和细菌的生长。

目前对于游泳池，特别是Spa和热水浴缸的结垢问题通常采用定期间隔性地投加高剂量(40-50ppm)的抑垢剂来达到阻垢的目的。最常用的抑垢剂为正磷酸的碱金属盐。然而，这种投加方式在前期可能造成抑垢剂含量过高，而在后期可能发生在下一次投料前抑垢剂已消耗殆尽，导致发生结垢的现象。此外，由于磷酸钙的溶解度很小，当磷酸根离子浓度过大时，不仅不能起到阻垢效果，反而使结垢更严重，而且磷酸钙形成的结垢远比碳酸钙和碳酸氢钙引起的结垢更难清除。膦酸盐是另一类常用的游泳池抑垢剂。常用的有羟基乙叉二膦酸和氨基三亚甲基膦酸。

对于工业循环冷却水处理，与游泳池所用抑垢剂相似，在现有技术中，磷(及膦)系抑垢剂由于其价格相对低廉也被广泛应用。其添加方式也基本上采用定期间隔性的方式。

用杀菌灭藻剂抑制并杀灭游泳池、工业循环水和公共场所的微生物是众所周知的，而在工业循环冷却水系统中，随着冷却水浓缩倍数的提高，微生物的繁殖将会加剧，藻类及微生物粘泥会堵塞水冷设备的管道或使水冷设备的换热效率降低，从而影响工业生产。为了抑制、杀灭微生物及藻类，常采用投加杀菌灭藻剂的方法。

目前常用的杀菌灭藻剂单剂有氯气、二氧化氯、次氯酸钠、季铵盐、戊二醛等。杀菌灭藻剂单剂在使用时大多采用两种药剂交替投加的方法，投加量大多在50mg/l以上，且微生物易产生耐药性；复合杀菌灭藻剂有异噻唑啉酮与硫酸铜复合杀菌剂等。其中异噻唑啉酮与硫酸铜复合杀菌剂含有铜离子，在循环冷却水中应用时会造成铝、铁等金属的腐蚀；

美国专利5，611，938介绍了季铵盐与二氧化氯的复合杀菌灭藻剂，其最好的杀菌率为99.9％，但该种季铵盐与二氧化氯复合杀菌剂由于二氧化氯具有强氧化性，易使水系统中缓蚀抑垢剂的有效成分失效。

因此，希望提供一种长效的具有良好的储存稳定性的杀菌抑垢剂，能同时保持杀菌和阻垢的功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种性能稳定、使用操作简单的高校复合杀菌抑垢剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高效复合杀菌抑垢剂，按照重量份的原料包括：去离子水80-100份、缓释组分40-50份、抑垢组分35-40份、分散组分20-30份、锌盐5-10份、杀菌组分2-5份、絮凝组分1-3份。

作为本发明进一步的方案：所述缓释组分为巯基苯并噻唑、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、咪唑啉、十二酰基丙二胺三乙酸、十二烷基刘春乙酸和苯甲酸中的一种或两种以上。

作为本发明进一步的方案：所述抑垢组分为氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、己二胺四甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉磷酸、苯甲酸、丙烯酸-马来酸酐共聚物、聚天冬氨酸、马来酸酐-苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸-衣康酸共聚物、聚环氧琥珀酸中的一种或两种以上。

作为本发明进一步的方案：所述分散组分为聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酸、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物、丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物、聚马来酸中的一种或两种以上。

作为本发明进一步的方案：所述锌盐为氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、钼酸锌、硼酸锌中的一种或两种以上。

作为本发明进一步的方案：所述杀菌组分为三氯异氰尿酸或氯化十二烷基二甲基苄基铵。

作为本发明进一步的方案：所述絮凝组分为硅藻和聚合氧化铝的混合物，且硅藻与聚合氧化铝的重量比为1.5-2:1。

作为本发明再进一步的方案：所述高效复合杀菌抑垢剂的使用量为8-15mg/L。

所述高效复合杀菌抑垢剂的制备方法，具体步骤如下：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）取45-55%的去离子水放入反应罐中，向反应罐中加入絮凝组分并在20-25℃下搅拌3-5min得到絮凝液，并将其pH值控制为3-6；

（3）将锌盐加入到剩下的去离子水中，搅拌10-25min后得到溶液A，再将溶液A加入到絮凝液中，继续搅拌10-20min后得到溶液B备用；

（4）将抑垢组分、分散组分和杀菌组分加入到缓释组分中混聚，搅拌50-70min后得到溶液C备用；

（5）将溶液B和溶液C进行混合，保持温度范围在20-40℃均匀搅拌30-40min后得到成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明储存性能稳定，抑垢组分在杀菌组分的存在下仍然具有很好的稳定性，而杀菌组分仍保持其原有的高效杀菌的作用，防止设备结垢的同时解决了水质恶化的问题，而且本发明具有很有缓释作用，从而药效长，大大延长了游泳池以及工业循环水中换热设备、管线的使用寿命，使用方法简单，用量少，成本低，效果显著，从而具有很好的经济效益。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种高效复合杀菌抑垢剂，按照重量份的原料包括：去离子水80份、巯基苯并噻唑40份、氨基三甲叉膦酸10份、乙二胺四甲叉膦酸25份、聚苯乙烯磺酸20份、氯化锌5份、三氯异氰尿酸2份、硅藻0.8份、聚合氧化铝0.2份。

所述高效复合杀菌抑垢剂的制备方法，具体步骤如下：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）取45%的去离子水放入反应罐中，向反应罐中加入硅藻和聚合氯化铝并在20℃下搅拌3min得到絮凝液，并将其pH值控制为3；

（3）将氯化锌加入到剩下的去离子水中，搅拌10min后得到溶液A，再将溶液A加入到絮凝液中，继续搅拌10min后得到溶液B备用；

（4）将氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、聚苯乙烯磺酸和三氯异氰尿酸加入到巯基苯并噻唑中混聚，搅拌50min后得到溶液C备用；

（5）将溶液B和溶液C进行混合，保持温度范围在20℃均匀搅拌30min后得到成品。

实施例2

一种高效复合杀菌抑垢剂，按照重量份的原料包括：去离子水85份、苯并三氮唑42份、己二胺四甲叉膦酸12、多氨基多醚基甲叉磷酸24份、聚丙烯酸22份、硫酸锌6份、氯化十二烷基二甲基苄基3份、硅藻1份、聚合氧化铝0.5份。

所述高效复合杀菌抑垢剂的制备方法，具体步骤如下：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）取48%的去离子水放入反应罐中，向反应罐中加入硅藻和聚合氧化铝并在21℃下搅拌3.5min得到絮凝液，并将其pH值控制为4；

（3）将硫酸锌加入到剩下的去离子水中，搅拌14min后得到溶液A，再将溶液A加入到絮凝液中，继续搅拌12min后得到溶液B备用；

（4）将己二胺四甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉磷酸、聚丙烯酸和氯化十二烷基二甲基苄基加入到苯并三氮唑中混聚，搅拌55min后得到溶液C备用；

（5）将溶液B和溶液C进行混合，保持温度范围在25℃均匀搅拌32min后得到成品。

实施例3

一种高效复合杀菌抑垢剂，按照重量份的原料包括：去离子水90份、甲基苯并三氮唑20份、咪唑啉25份、苯甲酸20份、丙烯酸-马来酸酐共聚物17份、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物25份、硝酸锌7份、三氯异氰尿酸3.5份、硅藻1.2份、聚合氧化铝0.8份。

所述高效复合杀菌抑垢剂的制备方法，具体步骤如下：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）取50%的去离子水放入反应罐中，向反应罐中加入硅藻和聚合氧化铝并在22℃下搅拌4min得到絮凝液，并将其pH值控制为4.5；

（3）将锌盐加入到剩下的去离子水中，搅拌18min后得到溶液A，再将溶液A加入到絮凝液中，继续搅拌15min后得到溶液B备用；

（4）将苯甲酸、丙烯酸-马来酸酐共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物和三氯异氰尿酸加入到甲基苯并三氮唑和咪唑啉中混聚，搅拌60min后得到溶液C备用；

（5）将溶液B和溶液C进行混合，保持温度范围在30℃均匀搅拌35min后得到成品。

实施例4

一种高效复合杀菌抑垢剂，按照重量份的原料包括：去离子水95份、十二酰基丙二胺三乙酸20份、十二烷基刘春乙酸28份、聚天冬氨酸12份、马来酸酐-苯乙烯磺酸共聚物26份、丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物28份、钼酸锌8份、氯化十二烷基二甲基苄基铵4份、硅藻1.5份、聚合氧化铝1份。

所述高效复合杀菌抑垢剂的制备方法，具体步骤如下：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）取52%的去离子水放入反应罐中，向反应罐中加入硅藻和聚合氧化铝并在24℃下搅拌4.5min得到絮凝液，并将其pH值控制为5；

（3）将钼酸锌加入到剩下的去离子水中，搅拌21min后得到溶液A，再将溶液A加入到絮凝液中，继续搅拌18min后得到溶液B备用；

（4）将聚天冬氨酸、马来酸酐-苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物和氯化十二烷基二甲基苄基铵加入到十二酰基丙二胺三乙酸和十二烷基刘春乙酸中混聚，搅拌65min后得到溶液C备用；

（5）将溶液B和溶液C进行混合，保持温度范围在35℃均匀搅拌38min后得到成品。

实施例5

一种高效复合杀菌抑垢剂，按照重量份的原料包括：去离子水100份、苯甲酸50份、丙烯酸-衣康酸共聚物20份、聚环氧琥珀酸20份、聚马来酸30份、硼酸锌10份、三氯异氰尿酸5份、硅藻2份、聚合氧化铝1份。

所述高效复合杀菌抑垢剂的制备方法，具体步骤如下：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）取55%的去离子水放入反应罐中，向反应罐中加入硅藻和聚合氧化铝并在25℃下搅拌5min得到絮凝液，并将其pH值控制为6；

（3）将硼酸锌加入到剩下的去离子水中，搅拌25min后得到溶液A，再将溶液A加入到絮凝液中，继续搅拌20min后得到溶液B备用；

（4）将丙烯酸-衣康酸共聚物、聚环氧琥珀酸、聚马来酸和三氯异氰尿酸加入到苯甲酸中混聚，搅拌70min后得到溶液C备用；

（5）将溶液B和溶液C进行混合，保持温度范围在40℃均匀搅拌40min后得到成品。

本发明储存性能稳定，抑垢组分在杀菌组分的存在下仍然具有很好的稳定性，而杀菌组分仍保持其原有的高效杀菌的作用，防止设备结垢的同时解决了水质恶化的问题，而且本发明具有很有缓释作用，从而药效长，大大延长了游泳池以及工业循环水中换热设备、管线的使用寿命，使用方法简单，用量少，成本低，效果显著，从而具有很好的经济效益。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1. 一种高效复合杀菌抑垢剂，其特征在于，按照重量份的原料包括：去离子水80-100份、缓释组分40-50份、抑垢组分35-40份、分散组分20-30份、锌盐5-10份、杀菌组分2-5份、絮凝组分1-3份。

2.根据权利要求1所述的高效复合杀菌抑垢剂，其特征在于，所述缓释组分为巯基苯并噻唑、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、咪唑啉、十二酰基丙二胺三乙酸、十二烷基刘春乙酸和苯甲酸中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的高效复合杀菌抑垢剂，其特征在于，所述抑垢组分为氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、己二胺四甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉磷酸、苯甲酸、丙烯酸-马来酸酐共聚物、聚天冬氨酸、马来酸酐-苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸-衣康酸共聚物、聚环氧琥珀酸中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的高效复合杀菌抑垢剂，其特征在于，所述分散组分为聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酸、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物、丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物、聚马来酸中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1所述的高效复合杀菌抑垢剂，其特征在于，所述锌盐为氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、钼酸锌、硼酸锌中的一种或两种以上。

6.根据权利要求1所述的高效复合杀菌抑垢剂，其特征在于，所述杀菌组分为三氯异氰尿酸或氯化十二烷基二甲基苄基铵。

7.根据权利要求1所述的高效复合杀菌抑垢剂，其特征在于，所述高效复合杀菌抑垢剂的使用量为8-15mg/L。

8.根据权利要求1所述的高效复合杀菌抑垢剂，其特征在于，所述絮凝组分为硅藻和聚合氧化铝的混合物，且硅藻与聚合氧化铝的重量比为1.5-2:1。

9.一种如权利要求1-8任一所述的高效复合杀菌抑垢剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）按照重量份称取各原料；

（2）取45-55%的去离子水放入反应罐中，向反应罐中加入絮凝组分并在20-25℃下搅拌3-5min得到絮凝液，并将其pH值控制为3-6；

（3）将锌盐加入到剩下的去离子水中，搅拌10-25min后得到溶液A，再将溶液A加入到絮凝液中，继续搅拌10-20min后得到溶液B备用；

（4）将抑垢组分、分散组分和杀菌组分加入到缓释组分中混聚，搅拌50-70min后得到溶液C备用；

（5）将溶液B和溶液C进行混合，保持温度范围在20-40℃均匀搅拌30-40min后得到成品。