CN107176627A - 可示踪的无磷水处理剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于处理循环冷却水的可示踪的无磷水处理剂。本发明所述的可示踪的无磷水处理剂是在现有用于处理循环冷却水的无磷水处理剂水溶液中添加特定量示踪剂，利用胶体金免疫层析技术检测示踪剂的含量，通过计算得到无磷水处理剂实时浓度。从而可以在处理循环冷却水过程中，较为精准地指导无磷水处理剂的添加及排污等操作。

Description

可示踪的无磷水处理剂
技术领域
本发明涉及一种无磷水处理剂，特别涉及一种用于处理循环冷却水的可示踪的无磷水处理剂。
背景技术
随着环境安全问题日益受到人们的重视，用于处理循环冷却水的无磷水处理剂备受关注。然而，无磷水处理剂在循环冷却水中实时浓度检测问题随之而产生(其对循环冷却水中水处理剂的添加及排污操作至关重要)。
现有采用“荧光示踪法”或“紫外示踪法”检测循环冷却水中无磷水处理剂实时浓度(CN1375059A和CN 101844833A)。但是，这些方法不仅成本较高(需要专用仪器设备)，而且检测结果易受循环水质变化的影响。如此，无磷水处理剂的推广应用受到诸多限制。
鉴于此，本领域迫切需要一种低成本、抗干扰、在水质易变的循环冷却水中易于被检测实时浓度的无磷水处理剂。
发明内容
本发明目的在于，提供一种低成本、抗干扰、在水质易变的循环冷却水中易于被检测实时浓度的无磷水处理剂(可示踪的无磷水处理剂)。
本发明所述的可示踪的无磷水处理剂是：由在现有用于处理循环冷却水的无磷水处理剂水溶液中添加示踪剂得到；
其中，所述示踪剂为四环素，氯霉素或三聚氰胺，其添加量由下列方法确定：
如现有无磷水处理药剂在待处理循环冷却水中的正常使用浓度范围为A～B，经示踪剂试纸所测定的阴性结果所对应示踪剂在待处理循环冷却水中的浓度为C，所测定的强阳性结果所对应示踪剂在待处理循环冷却水中浓度为D，则示踪剂添加量为或
本发明在现有用于处理循环冷却水的无磷水处理剂水溶液中添加特定量示踪剂，利用胶体金免疫层析技术检测示踪剂的含量，通过计算得到无磷水处理剂实时浓度。从而可以在处理循环冷却水过程中，较为精准地指导无磷水处理剂的添加及排污等操作。
附图说明
图1本发明所述可示踪的无磷水处理剂使用原理图。
具体实施方式
在本发明一个优选的技术方案中，本发明所述无磷水处理剂包括缓蚀剂、阻垢分散剂、无机锌盐、示踪剂及水，以所述无磷水处理剂总重为100％计，缓蚀剂占5wt％～40wt％，阻垢分散剂占5wt％～40wt％，无机锌盐占0.5wt％～3wt％，示踪剂占0.05wt％～0.15wt％，余量为水；
其中，所述示踪剂为四环素，氯霉素或三聚氰胺；所述缓蚀剂是(如环烷基两性咪唑啉或平均分子量800～1,000的的聚环氧琥珀酸等现有用于循环冷却水水处理剂的缓蚀剂组分)；所述阻垢分散剂是(如平均分子量2,000～4,000的聚丙烯酸或平均分子量3,000～5,000的丙烯酸-磺酸盐共聚物等现有用于循环冷却水水处理剂的阻垢分散剂组分)；所述无机锌盐是硫酸锌或/和氯化锌等现有用于循环冷却水水处理剂的无机锌盐组分；
更优选的技术方案是：本发明所述无磷水处理剂包括缓蚀剂、阻垢分散剂、无机锌盐、铜缓蚀剂、示踪剂和水，以所述无磷水处理剂总重为100％计，缓蚀剂占5wt％～40wt％，阻垢分散剂占5wt％～40wt％，无机锌盐占0.5wt％～3wt％，铜缓蚀剂占0.1wt％～1wt％，示踪剂占0.05wt％～0.15wt％，余量为水；
其中，所述铜缓蚀剂是(如苯并三氮唑或巯基苯并噻唑等现有用于循环冷却水水处理剂的铜缓蚀剂组分)。
在本发明另一个优选的技术方案中，所用的示踪剂为三聚氰胺。
制备本发明所述可示踪的无磷水处理剂的方法，其主要步骤是：将上述各组分按上述比例共混得到，其中可示踪剂组分的添加量按如下方法确定：
如现有无磷水处理药剂在待处理循环冷却水中的正常使用浓度范围为(A～B)mg/L，经示踪剂试纸所测定的阴性结果所对应示踪剂在待处理循环冷却水中的浓度为C mg/L，所测定的强阳性结果所对应示踪剂在待处理循环冷却水中浓度为D mg/L，则示踪剂添加量为 或
其中，L表示每升待处理的循环冷却水。
下面以三聚氰胺为示踪剂，说明本发明所述可示踪的无磷水处理剂的使用方法是：采用物理共混方式将三聚氰胺(示踪剂)按比例添加到现有无磷水处理剂中，得到本发明所述的可示踪的水处理剂，再将所得的可示踪的水处理剂添加到待处理的循环冷却水系统中(添加量为50mg/L～200mg/L)，采用三聚氰胺胶体金免疫试纸(市售品)直接对水样进行测试，或逐级稀释水样后测试，从试纸显示的不同结果直接计算得出所添加无磷水处理剂的浓度(指导无磷水处理剂的添加及排污等操作)。
三聚氰胺胶体金免疫试纸读取方法
试纸判定结果如下：T线和C线均显色明显为阴性，记为“－”；当T线颜色变淡为弱阳性，记为“－/+”；当T线彻底消失为强阳性，记为“+”。当C线不显色时，说明试纸失效，需重新检测(参见图1.)。
以某种市售三聚氰胺胶体金免疫试纸(检出限0.1mg/L)为例，实验得出示踪剂三聚氰胺浓度与试纸判定结果关系如表1.。
表1.
即试纸所测定的阴性结果所对应三聚氰胺浓度为低于0.04mg/L，所测定的强阳性结果所对应三聚氰胺浓度为高于0.12mg/L。之后可根据药剂使用浓度计算得到示踪剂三聚氰胺具体配制比例。
胶体金免疫试纸检测药剂浓度方法
可示踪水处理药剂在循环水系统中进行检测时，将水样直接滴入胶体金免疫试纸样品垫，在10min以内按上述方法读取结果。
根据试纸结果，按表2得出无磷水处理药剂在循环水系统中的浓度范围。
表2药剂浓度计算方法
*由于试纸是半定量，无法直接确定浓度上限，需稀释后检测和计算
X为三聚氰胺浓度，Y为示踪剂三聚氰胺混入无磷水处理剂中的比例，X/Y为药剂浓度。
本发明提供的可示踪的无磷水处理剂，适用范围广，示踪过程方便快速，实现了现场无磷水处理剂浓度的快速检测，解决了无磷水处理药剂没有经济适用检测方法的难题，相比于荧光等示踪方法，节省了大型仪器费用和人工费用，具有良好的商用价值。
下面通过实施例对本发明做进一步阐述，其目的仅在于更好理解本发明的内容。因此，所举之例不限制本发明的保护范围。
实施例1
可示踪无磷水处理药剂组合物的制备
将环烷基两性咪唑啉、丙烯酸-磺酸盐共聚物(平均分子量3,000～5,000)、硫酸锌、苯并三氮唑(BTA)、三聚氰胺(示踪剂)与水按如下质量百分比混合均匀，得到可示踪无磷水处理药剂组合物：
其中，环烷基两性咪唑啉和丙烯酸-磺酸盐共聚物的投加量以有效物计，硫酸锌的投加量以锌的量计。可示踪无磷水处理药剂组合物应用于50℃的配制水(总硬度：830mg/L，总碱度：210mg/L，Cl-：830mg/L，pH：8.5)中，可示踪无磷水处理药剂组合物的投加量为50mg/L～200mg/L，144小时后，可示踪复合无磷水处理剂的缓蚀、阻垢性能见表3.：
表3
其中，缓蚀性能测试采用：《GB/T 18175-2000水处理剂缓蚀性能的测定——旋转挂片法》；阻垢性能测试采用：《GB/T 16632-2008水处理剂阻垢性能的测定——碳酸钙沉积法》。
实施例2
可示踪水处理药剂的使用
在循环冷却水(水质为GB/T 18175-2000中所规定的水质，温度40℃)装置中采用冲击式加药方式，考察一个加药周期(144小时)药剂浓度的变化。初始加入水处理药剂(含示踪剂三聚氰胺0.075％)浓度为200mg/L，希望药剂的浓度维持在50mg/L以上。每天固定排污并补水，维持系统水量恒定。每天定时采用逐级稀释法，用胶体金免疫试纸检测水样中示踪剂含量，稀释至检测结果为阴性。
通过各级稀释结果按表2计算药剂浓度范围，并取交集得到系统内剩余药剂含量范围，并与化学分析法测定的药剂浓度值对比。
试纸检测的结果如表4所示，试纸法和化学法药剂检测结果如表5所示。
表4试纸检测结果
表5试纸法和化学法药剂检测结果对比
由表5可知，1～3d水处理药剂剩余量大于130mg/L，此时采用试纸检测计算药剂最低浓度为160mg/L，系统内药剂含量充足；
4～6d时，水处理药剂剩余量大于60mg/L，此时采用试纸检测计算药剂最低浓度为80mg/L，系统内药剂含量处在正常值；
第8d时，水处理药剂剩余量小于50mg/L，此时采用试纸检测计算药剂最低浓度为低于53.33mg/L，应及时加药。
由实施例2可知，本发明提供的可示踪水处理药剂可以方便地进行药剂的现场检测，及时掌握水处理剂浓度的变化，为排污或加药操作提供指导。

Claims (3)

1.一种可示踪的无磷水处理剂，其由：在现有用于处理循环冷却水的无磷水处理剂水溶液中添加示踪剂得到；
其中，所述示踪剂为四环素，氯霉素或三聚氰胺，其添加量由下列方法确定：
如现有无磷水处理药剂在待处理循环冷却水中的正常使用浓度范围为A～B，经示踪剂试纸所测定的阴性结果所对应示踪剂在待处理循环冷却水中的浓度为C，所测定的强阳性结果所对应示踪剂在待处理循环冷却水中浓度为D，则示踪剂添加量为或
2.如权利要求1所述的无磷水处理剂，其特征在于，所述无磷水处理剂包括：缓蚀剂、阻垢分散剂、无机锌盐、示踪剂和水，以所述无磷水处理剂总重为100％计，缓蚀剂占5wt％～40wt％，阻垢分散剂占5wt％～40wt％，无机锌盐占0.5wt％～3wt％，示踪剂占0.05wt％～0.15wt％，余量为水；
其中，所述示踪剂为四环素，氯霉素或三聚氰胺；所述缓蚀剂是环烷基两性咪唑啉或平均分子量800～1,000的的聚环氧琥珀酸；所述阻垢分散剂是平均分子量2,000～4,000的聚丙烯酸或平均分子量3,000～5,000的丙烯酸-磺酸盐共聚物；所述无机锌盐是硫酸锌或/和氯化锌。
3.如权利要求1所述的无磷水处理剂，其特征在于，所述无磷水处理剂包括缓蚀剂、阻垢分散剂、无机锌盐、铜缓蚀剂、示踪剂和水，以所述无磷水处理剂总重为100％计，缓蚀剂占5wt％～40wt％，阻垢分散剂占5wt％～40wt％，无机锌盐占0.5wt％～3wt％，铜缓蚀剂占0.1wt％～1wt％，示踪剂占0.05wt％～0.15wt％，余量为水；
其中，所述铜缓蚀剂是苯并三氮唑或巯基苯并噻唑。
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