CN105638661A - 一种工业水处理用复合型杀菌剂组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业水处理用复合型杀菌剂组合物，所述杀菌剂由以下组分按重量份组成：溴类化合物50～90份、两性杀菌剂40～70份、分散剂1～15份、无机酸1～5份、阻聚剂0.5～3份，氢氧化钾5～10份、去离子水10～50份，所述组合物将溴类化合物与两性杀菌剂进行复配，通过协同增效最大限度的发挥各组分的潜力，满足了工业水微生物多样性杀菌处理的要求。同时，该杀菌剂还具有毒性低、易降解、缓蚀杀菌的优点。

Description

一种工业水处理用复合型杀菌剂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及环保水处理技术领域，特别是一种工业水处理用复合型杀菌剂组合物及其制备方法。
背景技术
水处理杀菌剂又称杀菌灭藻剂、污泥剥离剂或抗污泥剂。一类是氧化性杀菌剂，能抑制水中菌藻和微生物的滋长，以防止形成微生物粘泥，对系统造成危害的化学药品；包括，如氯气、次氯酸钠、漂白粉、臭氧、氯胺等；另一类是非氧化性杀菌剂，如氯化十二烷基二甲基苄基铵、溴化十二烷基二甲基苄基铵、二硫氰基甲烷等；重金属化合物，如氧化汞、氯化汞、氟化汞等；粘泥杀菌剂，如松香胺、过氧化氢、又肌聚合物等。其中季铵盐类非氧化性杀菌剂效果最好，往往兼具杀菌、剥离、缓蚀等多种作用，已经广泛应用于油田水、工业冷却水等方面。氧化性的杀菌剂如公开号为CN104397026的一种水处理高锰酸钾杀菌剂及其制备方法，解决现有水处理杀菌试剂熔点低、杀菌效果差和阻垢率低等技术问题，但是，氧化性杀菌剂对水中的有机物和具还原性物质的影响较大，药剂时间短，受pH值的影响也较大，同时分散渗透和剥离效果均不是很理想。
杀菌剂的复配是解决微生物抗药性和使药剂多功能化(指剥离、瞬间杀菌效果和杀菌持续时间长等功能)的一种有效方法。公开号为CN104430501A公开了一种水处理溴类杀菌剂及其制备方法，该技术方案解决现有水处理杀菌试剂杀菌率低、杀菌慢和易对环境污染等技术问题，但是，配方复杂及制备工艺复杂，成本较高。因此，设计一种杀菌率高、杀菌速度快且不污染环境的杀菌剂是十分必要的。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种工业水处理用复合型杀菌剂组合物及其制备方法，所述组合物将溴类化合物与两性杀菌剂进行复配，通过协同增效最大限度的发挥各组分的潜力，满足了工业水微生物多样性杀菌处理的要求，同时，该杀菌剂还具有毒性低、易降解、缓蚀杀菌的优点。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
本发明公开了一种工业水处理用复合型杀菌剂组合物，所述杀菌剂由以下组分按重量份组成：溴类化合物50～90份、两性杀菌剂40～70份、分散剂1～15份、无机酸1～5份、阻聚剂0.5～3份，氢氧化钾5～10份、去离子水10～50份；
所述溴类化合物是2,2-二溴-2-腈基丙酰胺、2-溴-2硝基-1,3丙二醇中的一种或两种混合，2,2-二溴-2-腈基丙酰胺对异养菌、铁细菌和硫酸盐还原菌有优异杀灭效果，且使用剂量低、杀菌速度快、与其他杀菌剂配伍性好、低毒、易于生物降解可用于反渗透系统的杀菌；2-溴-2硝基-1,3丙二醇水溶性和配伍性能好，具有广谱高效的杀菌效果，与2,2-二溴-2-腈基丙酰胺复合具有极佳的协同效果；
所述两性杀菌剂是十二烷基甜菜碱、十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵、双十烷基甜菜碱中的一种或几种混合，两性杀菌剂具有较好的杀菌能力，高的抗有机能力，小的pH值影响，极低的毒性和高渗透性，并具有缓蚀作用，而且配伍性、生物降解性好，同时，还兼具净化水的作用；
所述分散剂是硬脂酸钙、硬脂酸铜、烷基水杨酸钙、硫磷化聚异丁烯钡盐中的一种，分散剂的加入，减少分散过程所用的时间和能量，防止絮凝、防止沉淀，并且分散剂本身不影响杀菌剂的性能，无毒，成本低廉；
所述阻聚剂是对羟基苯甲醚、二异辛基二苯胺、丁基二苯胺中的一种；由于溴类化合物和两性杀菌剂均为大分子有机物，阻聚剂的加入能有效的阻止自身或相互间的聚合反应；所述无机酸是盐酸、磷酸或硫酸中的一种；
所述复合型杀菌剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方量分别称取溴类化合物、两性杀菌剂、分散剂、无机酸、阻聚剂、氢氧化钾；
(2)将溴类化合物、两性杀菌剂、分散剂、阻聚剂、水依次加入反应容器，搅拌、加热进行反应，加热温度为55～70℃，反应时间40～60min；
(3)再将无机酸、氢氧化钾加入反应体系，温度升至80～90℃，继续反应1～3h；
(4)反应结束后降至室温后再真空过滤，置于60～70℃环境中烘干即得复合杀菌剂。
本发明一种工业水处理用复合型杀菌剂组合物，具有如下的有益效果：
第一、本发明的溴类化合物使用剂量低、杀菌速度快、与两性杀菌剂配伍性好、低毒、易于生物降解可用于反渗透系统的杀菌，具有广谱高效的杀菌效果；两性杀菌剂具有较好的杀菌能力，高的抗有机能力，小的pH值影响，极低的毒性和高渗透性，并具有缓蚀作用和良好的生物降解性，同时，还兼具净化水的作用。
第二、复合杀菌剂的杀菌性能优于各杀菌剂单独作用之和，本发明杀菌剂组合物将溴类化合物与两性杀菌剂进行复配，通过协同增效最大限度的发挥各组分的潜力，不仅在成本上有所降低，而且在性能上有协同或互补效果，满足了工业水微生物多样性杀菌处理的要求。同时，该杀菌剂还具有毒性低、易降解、缓蚀杀菌的优点。
第三、本发明在原料中加入了分散剂，减少分散过程所用的时间和能量，防止絮凝、防止沉淀，并且分散剂本身不影响杀菌剂的性能，无毒，成本低廉；加入阻聚剂的能有效的阻止自身或相互间的聚合反应，减少了副反应的发生。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
实施例1
配方：所述工业水处理用复合型杀菌剂组合物，所述杀菌剂由以下组分按重量份组成：2,2-二溴-2-腈基丙酰胺55份、十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵60份、硬脂酸铜1～15份、浓度为20％的硫酸2份、丁基二苯胺1份，氢氧化钾7份、去离子水22份。
所述复合型杀菌剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方量分别称取2,2-二溴-2-腈基丙酰胺、十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵、硬脂酸铜、硫酸、丁基二苯胺、氢氧化钾；
(2)将取2,2-二溴-2-腈基丙酰胺、十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵、硬脂酸铜、丁基二苯胺、水依次加入反应容器，搅拌、加热进行反应，加热温度为60℃，反应时间45min；
(3)再将硫酸、氢氧化钾加入反应体系，温度升至80～90℃，继续反应2h；
(4)反应结束后降至室温后再真空过滤，置于60～70℃环境中烘干即得复合杀菌剂。
实施例2
配方：所述工业水处理用复合型杀菌剂组合物，所述杀菌剂由以下组分按重量份组成：2-溴-2硝基-1,3丙二醇60份、十二烷基甜菜碱58份、硬脂酸钙4份、浓度为15％盐酸3份、对羟基苯甲醚1.5份，氢氧化钾8份、去离子水18份。
所述复合型杀菌剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方量分别称取2-溴-2硝基-1,3丙二醇、十二烷基甜菜碱、硬脂酸钙、盐酸、对羟基苯甲醚、氢氧化钾；
(2)将取2-溴-2硝基-1,3丙二醇、十二烷基甜菜碱、硬脂酸钙、对羟基苯甲醚、水依次加入反应容器，搅拌、加热进行反应，加热温度为65℃，反应时间50min；
(3)再将盐酸、氢氧化钾加入反应体系，温度升至80～90℃，继续反应1.5h；
(4)反应结束后降至室温后再真空过滤，置于60～70℃环境中烘干即得复合杀菌剂。
实施例3
配方：所述工业水处理用复合型杀菌剂组合物，所述杀菌剂由以下组分按重量份组成：2,2-二溴-2-腈基丙酰胺、2-溴-2硝基-1,3丙二醇按1：1质量比取70份、双十烷基甜菜碱50份、硫磷化聚异丁烯钡盐5份、磷酸3份、二异辛基二苯胺2份，氢氧化钾7份、去离子水30份。
所述复合型杀菌剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方量分别称取2,2-二溴-2-腈基丙酰胺、2-溴-2硝基-1,3丙二醇、双十烷基甜菜碱、硫磷化聚异丁烯钡盐、磷酸、二异辛基二苯胺、氢氧化钾；
(2)将取2,2-二溴-2-腈基丙酰胺、2-溴-2硝基-1,3丙二醇、双十烷基甜菜碱、硫磷化聚异丁烯钡盐、二异辛基二苯胺、水依次加入反应容器，搅拌、加热进行反应，加热温度为70℃，反应时间40min；
(3)再将磷酸、氢氧化钾加入反应体系，温度升至80～90℃，继续反应3h；
(4)反应结束后降至室温后再真空过滤，置于60～70℃环境中烘干即得复合杀菌剂。
实施例4
配方：所述工业水处理用复合型杀菌剂组合物，所述杀菌剂由以下组分按重量份组成：2,2-二溴-2-腈基丙酰胺、2-溴-2硝基-1,3丙二醇按质量比1：2取80份、十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵60份、烷基水杨酸钙3份、浓度为20％硫酸4份、丁基二苯胺2份，氢氧化钾8份、去离子水35份。
所述复合型杀菌剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方量分别称取2,2-二溴-2-腈基丙酰胺、2-溴-2硝基-1,3丙二醇、十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵、烷基水杨酸钙、硫酸、丁基二苯胺、氢氧化钾；
(2)将取2,2-二溴-2-腈基丙酰胺、2-溴-2硝基-1,3丙二醇、十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵、烷基水杨酸钙、丁基二苯胺、水依次加入反应容器，搅拌、加热进行反应，加热温度为60℃，反应时间50min；
(3)再将硫酸、氢氧化钾加入反应体系，温度升至80～90℃，继续反应2h；
(4)反应结束后降至室温后再真空过滤，置于60～70℃环境中烘干即得复合杀菌剂。
实施例5
配方：所述工业水处理用复合型杀菌剂组合物，所述杀菌剂由以下组分按重量份组成：2-溴-2硝基-1,3丙二醇90份、双十烷基甜菜碱55份、硫磷化聚异丁烯钡盐12份、浓度为15％的盐酸4份、对羟基苯甲醚3份，氢氧化钾9份、去离子水45份。
所述复合型杀菌剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
(1)按配方量分别称取2-溴-2硝基-1,3丙二醇、双十烷基甜菜碱、硫磷化聚异丁烯钡盐、盐酸、对羟基苯甲醚、氢氧化钾；
(2)将取2-溴-2硝基-1,3丙二醇、双十烷基甜菜碱、硫磷化聚异丁烯钡盐、对羟基苯甲醚、水依次加入反应容器，搅拌、加热进行反应，加热温度为60℃，反应时间60min；
(3)再将盐酸、氢氧化钾加入反应体系，温度升至80～90℃，继续反应3h；
(4)反应结束后降至室温后再真空过滤，置于60～70℃环境中烘干即得复合杀菌剂。
同时，为了评估本发明所述一种工业水处理用复合型杀菌剂组合物产品的具体效果，分别从杀菌率和抑制率两方面对实施例1～5的杀菌剂具体进行测试。
试验方法：在水样中加入本发明制备的水处理杀菌剂，在35±2℃下接触一定时间后，根据HG/T3609-2000和GB/T14643.5-2009中的方法，以平皿计数法测定水样中残余的异养菌数、真菌数，用稀释培养测数法(MPN法)测定铁细菌数，同时做空白样，计算得到水处理杀菌剂的杀菌率；以分光光度测定本发明制备的水处理杀菌剂对小球藻的抑制率。具体测试数据如表1所示：
表1实施例1～5所得杀菌剂的杀菌效果
从表1可以看到，本发明的工业水处理用复合型杀菌剂组合物具有良好的杀菌和抑制效果。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业水处理用复合型杀菌剂组合物，其特征在于，所述杀菌剂由以下组分按重量份组成：溴类化合物50～90份、两性杀菌剂40～70份、分散剂1～15份、无机酸1～5份、阻聚剂0.5～3份，氢氧化钾5～10份、去离子水10～50份。
2.根据权利要求1所述的工业水处理用复合型杀菌剂组合物，其特征在于，所述溴类化合物是2,2-二溴-2-腈基丙酰胺、2-溴-2硝基-1,3丙二醇中的一种或两种混合。
3.根据权利要求1所述的工业水处理用复合型杀菌剂组合物，其特征在于，所述两性杀菌剂是十二烷基甜菜碱、十六烷基二甲基(2-亚硫酸)乙基铵、双十烷基甜菜碱中的一种或几种混合。
4.根据权利要求1或2或3所述的工业水处理用复合型杀菌剂组合物，其特征在于，所述分散剂是硬脂酸钙、硬脂酸铜、烷基水杨酸钙、硫磷化聚异丁烯钡盐中的一种。
5.根据权利要求1所述的工业水处理用复合型杀菌剂组合物，其特征在于，所述阻聚剂是对羟基苯甲醚、二异辛基二苯胺、丁基二苯胺中的一种。
6.根据权利要求1所述的工业水处理用复合型杀菌剂组合物，其特征在于，所述无机酸是盐酸、磷酸或硫酸中的一种。
7.根据权利要求1所述的工业水处理用复合型杀菌剂组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按配方量分别称取溴类化合物、两性杀菌剂、分散剂、无机酸、阻聚剂、氢氧化钾；
(2)将溴类化合物、两性杀菌剂、分散剂、阻聚剂、水依次加入反应容器，搅拌、加热进行反应；
(3)再将无机酸、氢氧化钾加入反应体系，升温继续反应；
(4)反应结束后，真空过滤、干燥即得复合杀菌剂。
8.根据权利要求7所述的工业水处理用复合型杀菌剂组合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的加热温度为55～70℃，反应时间40～60min。
9.根据权利要求7或8所述的工业水处理用复合型杀菌剂组合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)温度升至80～90℃，继续反应1～3h。
10.根据权利要求7所述的工业水处理用复合型杀菌剂组合物的制备方法，其特征在于，所述反应结束后降至室温后再真空过滤，置于60～70℃环境中烘干。
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