CN105191979A - 一种用于饮用水氧化消毒的粉剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及饮用水消毒领域，具体涉及一种用于饮用水氧化消毒的粉剂及其制备方法。本发明的方案是，一种用于饮用水氧化消毒的粉剂，由如下质量百分比的组分组成：活性氧源5％～85％、活性氯源5％～85％、活性激发剂0.01％～20％、平衡稳定剂3％～25％、安定持效剂3％～25％。本发明的粉剂可以对饮用水有效氧化消毒、降解水中有毒有机物。

Description

一种用于饮用水氧化消毒的粉剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及饮用水消毒领域，具体涉及一种用于饮用水氧化消毒的粉剂及其制备方法。

背景技术

由于饮用水里耐药菌的出现和蔓延，对人类的健康构成了新的威胁。并且现有的消毒剂里，二氧化氯及其歧化形成的亚氯酸盐和氯酸根能引起人和动物的溶血性贫血和变性血红蛋白血症，还具有降低血清甲状腺素的作用。因此需要广泛杀灭包括细菌、芽胞、病毒、真菌等给水水体致病微生物及给水管网中耐氯性细菌，彻底降低饮用水微生物安全风险。分解饮用水体中微量藻毒素和有毒有机物，解决饮用水化学污染引起的慢性中毒问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于饮用水氧化消毒的粉剂及其制备方法。本发明的粉剂可以对饮用水有效氧化消毒、降解水中有毒有机物。

本发明的方案是，一种用于饮用水氧化消毒的粉剂，由如下质量百分比的组分组成：活性氧源5％～85％、活性氯源5％～85％、活性激发剂0.01％～20％、平衡稳定剂3％～25％、安定持效剂3％～25％。

另一优选方案，所述活性氧源为单过硫酸氢钾、过硫酸钠中的一种或两种的混合物。

另一优选方案，所述活性氯源为次氯酸钙、次氯酸钠、氯胺T中的一种或几种的混合物。

另一优选方案，所述活性激发剂为过渡金属复合氧化物、过渡金属盐、有机小分子、活性炭中的一种或几种的混合物。

另一优选方案，所述过渡金属复合氧化物为铁Fe(II)、锌Zn(II)、银Ag(I)的氧化物中的一种或几种的混合物，所述过渡金属盐为铁Fe(II)、锌Zn(II)、银Ag(I)的的氯化物、硫酸盐或硝酸盐。

另一优选方案，所述有机小分子为柠檬酸、苹果酸、氨基磺酸中的一种或几种的混合物。

另一优选方案，所述平衡稳定剂为硅酸钠、聚磷酸钠中的一种或两种的混合物；所述安定持效剂为硫酸铵、硫酸氢钠、硅酸氢钠中的一种或几种的混合物。

另一优选方案，本发明的用于饮用水氧化消毒的粉剂由如下质量百分比的组分组成：活性氧源30％～35％、活性氯源40％～45％、活性激发剂4％～6％、平衡稳定剂8％～12％、安定持效剂8％～12％。

最佳地，由如下质量百分比的组分组成：活性氧源33％、活性氯源42％、活性激发剂5％、平衡稳定剂10％、安定持效剂10％。

本发明还提供所述用于饮用水氧化消毒的粉剂的制备方法，其步骤如下：

(1)预混：将计量的活性激发剂、平衡稳定剂、安定持效剂依次加入预混器，搅拌预混5～10分钟，物料温度30℃以下，相对湿度18％RH以下；

(2)粉碎：将经过预混的物料，缓慢加入粉碎机，粉碎粒度控制在0.06～0.9mm，物料温度控制40℃以下，相对湿度18％RH以下；

(3)混合：将计量好的预混物料，与计量好的活性氧源和活性氯源物料加入混合机中，搅拌混合10～20分钟，取样分析至合格；

(4)包装：在相对湿度15％RH以下，将混合好的产品冷却至30℃以下，包装进防潮湿容器中，再用铝泊密封。

本发明的产品由活性自由基源、活性激发剂、平衡稳定剂、安定持效剂等组成。产品水溶活化后产生硫酸自由基、羟基自由基、卤素氯自由基、过氧化氢自由基以及多种有机小分子自由基共同作用于饮用水水体，在极少用量下即成为高效氧化消毒剂，广泛杀灭包括细菌、芽胞、病毒、真菌等给水水体致病微生物及给水管网中耐氯性细菌，彻底降低饮用水微生物安全风险。同时硫酸根自由基标准氧化电位E0＝2.5～3.1，可氧化某些羟基自由基E0＝2.80不能氧化的有机污染物，利用硫酸自由基、羟基自由基、卤素氯自由基等极高的氧化电位可分解饮用水体中微量藻毒素和有毒有机物，解决饮用水化学污染引起的慢性中毒问题。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。

实施例1

一种用于饮用水氧化消毒的粉剂，由如下质量百分比的组分组成：单过硫酸氢钾33％、次氯酸钙42％、柠檬酸5％、硅酸钠10％、硫酸氢钠10％。

制备步骤如下：

(1)预混：将计量的活性激发剂、平衡稳定剂、安定持效剂依次加入预混器，搅拌预混8分钟，物料温度25℃下，相对湿度15％RH；

(2)粉碎：将经过预混的物料，缓慢加入粉碎机，粉碎粒度控制在0.06～0.9mm，物料温度控制40℃以下，相对湿度18％RH以下；

(3)混合：将计量好的预混物料，与计量好的活性氧源和活性氯源物料加入混合机中，搅拌混合15分钟，取样分析至合格；

(4)包装：在相对湿度15％RH以下，将混合好的产品冷却至30℃以下，包装进防潮湿容器中，再用铝泊密封。

按卫生部《生活饮用水卫生规范》2001年版要求，检验结果如下：

1、消毒效果检验：

总大肠菌群加标试验：样品按浓度0.25mg/L消毒15、30、45分钟后，各时间点均未检出大肠菌群。

2、生活饮用水消毒剂评价剂量：按25mg/L的评价剂量，样品砷、铅、铬、镉、银、汞含量均符合卫生部《生活饮用水卫生规范》2001年版要求。

3、总体性能试验的检验项目：水源水按5mg/L投加样品消毒前和后的色、浑浊度、臭和味、肉眼可见物、PH值、铁、锰、砷、铅、铬、镉、汞、细菌总数、粪大肠菌群以及耗氧量均符合卫生部《生活饮用水卫生规范》2001年版要求。

4、毒理试验结果：

该消毒剂产品对小鼠急性经口毒性LD50值为4207.3mg/kg，95％可信限范围为：3399.4mg/kg～5207.3mg/kg，按化学物质急性毒性分级，属低毒；该消毒剂产品最高应用浓度的5倍溶液对小鼠急性经口毒性LD50值大于5000mg/kg，属实际无毒；该消毒剂对小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验结果为阴性；该消毒剂对小鼠精子畸形试验结果为阴性；该消毒剂最高应用浓度5倍溶液对家兔一次完整皮肤无刺激性；亚急性毒性实验结果；未见动物出现明显的中毒症状，整个实验期间未见动物死亡。血液学常规检查及末期生化指标检测结果，仅见雄性大鼠低剂量组总蛋白显著增高(P＜0.05)，雌性大鼠三个剂量组血红蛋白、红细胞计数和低、高剂量组白细胞计数与阴性对照组比较有显著性差异(P＜0.05，P＜0.01)，三个剂量组大鼠体重、脏体比值均未见异常改变，组织病理学检查结果除动物自发病变外，未见受试物高剂量组引起中毒性损伤改变。

实施例2

一种用于饮用水氧化消毒的粉剂，由如下质量百分比的组分组成：过硫酸钠30％、氯胺T45％、硝酸锌4％、聚磷酸钠12％、硫酸铵9％。

制备步骤如下：

(1)预混：将计量的活性激发剂、平衡稳定剂、安定持效剂依次加入预混器，搅拌预混10分钟，物料温度30℃以下，相对湿度18％RH以下；

(2)粉碎：将经过预混的物料，缓慢加入粉碎机，粉碎粒度控制在0.06～0.9mm，物料温度控制40℃以下，相对湿度18％RH以下；

(3)混合：将计量好的预混物料，与计量好的活性氧源和活性氯源物料加入混合机中，搅拌混合10分钟，取样分析至合格；

(4)包装：在相对湿度15％RH以下，将混合好的产品冷却至30℃以下，包装进防潮湿容器中，再用铝泊密封。

按卫生部《生活饮用水卫生规范》2001年版要求，对产品检验结果如下：

1、消毒效果检验：

总大肠菌群加标试验：样品按浓度0.22mg/L消毒15、30、45分钟后，各时间点均未检出大肠菌群。

2、生活饮用水消毒剂评价剂量：按21mg/L的评价剂量，样品砷、铅、铬、镉、银、汞含量均符合卫生部《生活饮用水卫生规范》2001年版要求。

3、总体性能试验的检验项目：水源水按4.5mg/L投加样品消毒前和后的色、浑浊度、臭和味、肉眼可见物、PH值、铁、锰、砷、铅、铬、镉、汞、细菌总数、粪大肠菌群以及耗氧量均符合卫生部《生活饮用水卫生规范》2001年版要求。

4、毒理试验结果：

该消毒剂产品对小鼠急性经口毒性LD50值为4156.9mg/kg，95％可信限范围为：3399.4mg/kg～5207.3mg/kg，按化学物质急性毒性分级，属低毒；该消毒剂产品最高应用浓度的5倍溶液对小鼠急性经口毒性LD50值大于5000mg/kg，属实际无毒；该消毒剂对小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验结果为阴性；该消毒剂对小鼠精子畸形试验结果为阴性；该消毒剂最高应用浓度5倍溶液对家兔一次完整皮肤无刺激性；亚急性毒性实验结果；未见动物出现明显的中毒症状，整个实验期间未见动物死亡。血液学常规检查及末期生化指标检测结果，仅见雄性大鼠低剂量组总蛋白显著增高(P＜0.05)，雌性大鼠三个剂量组血红蛋白、红细胞计数和低、高剂量组白细胞计数与阴性对照组比较有显著性差异(P＜0.05，P＜0.01)，三个剂量组大鼠体重、脏体比值均未见异常改变，组织病理学检查结果除动物自发病变外，未见受试物高剂量组引起中毒性损伤改变。

实施例3

本发明的方案是，一种用于饮用水氧化消毒的粉剂，其特征是，由如下质量百分比的组分组成：单过硫酸氢钾35％、次氯酸钠40％、氨基磺酸6％、硅酸钠11％、硫酸铵8％。

制备方法同实施例1。

实施例4

一种用于饮用水氧化消毒的粉剂，由如下质量百分比的组分组成：过硫酸钠15％、次氯酸钙70％、氯化亚铁0.5％、硅酸钠10％、硅酸氢钠4.5％。

制备方法同实施例1。

实施例5

一种用于饮用水氧化消毒的粉剂，由如下质量百分比的组分组成：活性氧源85％、活性氯源5％、活性激发剂0.1％、平衡稳定剂3％、安定持效剂7％。

所述活性氧源为单过硫酸氢钾、过硫酸钠按质量比1：1比例混合的混合物。

所述活性氯源由次氯酸钙、次氯酸钠按质量比1：1比例混合的混合物。

所述活性激发剂由氧化锌和硫酸锌按质量比1：1比例混合的混合物。

所述平衡稳定剂为硅酸钠；所述安定持效剂为硫酸铵。

制备方法：

(1)预混：将计量的活性激发剂、平衡稳定剂、安定持效剂依次加入预混器，搅拌预混5分钟，物料温度30℃以下，相对湿度18％RH以下；

(2)粉碎：将经过预混的物料，缓慢加入粉碎机，粉碎粒度控制在0.06～0.9mm，物料温度控制40℃以下，相对湿度18％RH以下；

(3)混合：将计量好的预混物料，与计量好的活性氧源和活性氯源物料加入混合机中，搅拌混合10分钟，取样分析至合格；

(4)包装：在相对湿度15％RH以下，将混合好的产品冷却至30℃以下，包装进防潮湿容器中，再用铝泊密封。

实施例6

一种用于饮用水氧化消毒的粉剂，由如下质量百分比的组分组成：活性氧源5％、活性氯源85％、活性激发剂2％、平衡稳定剂3％、安定持效剂5％。

所述活性氧源为过硫酸钠。所述活性氯源为次氯酸钙。

所述活性激发剂为柠檬酸、苹果酸按质量比1：1比例混合的混合物。

所述平衡稳定剂由硅酸钠。所述安定持效剂由硫酸铵。

制备方法同实施例5。

实施例7

一种用于饮用水氧化消毒的粉剂，由如下质量百分比的组分组成：活性氧源65％、活性氯源23％、活性激发剂2％、平衡稳定剂5％、安定持效剂5％。

所述活性氧源为单过硫酸氢钾。所述活性氯源为氯胺T。

所述活性激发剂氧化锌。所述平衡稳定剂为硅酸钠。所述安定持效剂为硅酸氢钠。

制备步骤：

(1)预混：将计量的活性激发剂、平衡稳定剂、安定持效剂依次加入预混器，搅拌预混5～10分钟，物料温度30℃以下，相对湿度18％RH以下；

(2)粉碎：将经过预混的物料，缓慢加入粉碎机，粉碎粒度控制在0.06～0.9mm，物料温度控制40℃以下，相对湿度18％RH以下；

(3)混合：将计量好的预混物料，与计量好的活性氧源和活性氯源物料加入混合机中，搅拌混合10～20分钟，取样分析至合格；

(4)包装：在相对湿度15％RH以下，将混合好的产品冷却至30℃以下，包装进防潮湿容器中，再用铝泊密封。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于饮用水氧化消毒的粉剂，其特征是，由如下质量百分比的组分组成：活性氧源5％～85％、活性氯源5％～85％、活性激发剂0.01％～20％、平衡稳定剂3％～25％、安定持效剂3％～25％。

2.根据权利要求1所述的用于饮用水氧化消毒的粉剂，其特征是，所述活性氧源为单过硫酸氢钾、过硫酸钠中的一种或两种的混合物。

3.根据权利要求1所述的用于饮用水氧化消毒的粉剂，其特征是，所述活性氯源为次氯酸钙、次氯酸钠、氯胺T中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的用于饮用水氧化消毒的粉剂，其特征是，所述活性激发剂为过渡金属复合氧化物、过渡金属盐、有机小分子、活性炭中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求4所述的用于饮用水氧化消毒的粉剂，其特征是，所述过渡金属复合氧化物为铁Fe(II)、锌Zn(II)、银Ag(I)的氧化物中的一种或几种的混合物，所述过渡金属盐为铁Fe(II)、锌Zn(II)、银Ag(I)的的氯化物、硫酸盐或硝酸盐。

6.根据权利要求4所述的用于饮用水氧化消毒的粉剂，其特征是，所述有机小分子为柠檬酸、苹果酸、氨基磺酸中的一种或几种的混合物。

7.根据权利要求4所述的用于饮用水氧化消毒的粉剂，其特征是，所述平衡稳定剂为硅酸钠、聚磷酸钠中的一种或两种的混合物；所述安定持效剂为硫酸铵、硫酸氢钠、硅酸氢钠中的一种或几种的混合物。

8.根据权利要求1至7任意一项权利要求所述的用于饮用水氧化消毒的粉剂，其特征是，由如下质量百分比的组分组成：活性氧源30％～35％、活性氯源40％～45％、活性激发剂4％～6％、平衡稳定剂8％～12％、安定持效剂8％～12％。

9.根据权利要求8所述的用于饮用水氧化消毒的粉剂，其特征是，由如下质量百分比的组分组成：活性氧源33％、活性氯源42％、活性激发剂5％、平衡稳定剂10％、安定持效剂10％。

10.权利要求1至9任意一项权利要求所述用于饮用水氧化消毒的粉剂的制备方法，其特征是，步骤如下：

(1)预混：将计量的活性激发剂、平衡稳定剂、安定持效剂依次加入预混器，搅拌预混5～10分钟，物料温度30℃以下，相对湿度18％RH以下；

(2)粉碎：将经过预混的物料，缓慢加入粉碎机，粉碎粒度控制在0.06～0.9mm，物料温度控制40℃以下，相对湿度18％RH以下；

(3)混合：将计量好的预混物料，与计量好的活性氧源和活性氯源物料加入混合机中，搅拌混合10～20分钟，取样分析至合格；

(4)包装：在相对湿度15％RH以下，将混合好的产品冷却至30℃以下，包装进防潮湿容器中，再用铝泊密封。