一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及水处理剂及其制造技术领域，具体为一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂及其制备方法。


背景技术：

2.水被认为是最重要的资源,因为水既是自然资源,又是经济资源,更是战略资源,是人类生存的命脉。而工业生产中离不开水,水系统在工业生产中有着很重要的地位。一般来说,无论是何种结构的工业循环冷却水系统,当温度、ph值、浊度、流速等外界条件发生变化时,尤其是当循环水在高浓缩倍数条件下运行时,其水质状态经常处于不稳定的状态,由于水质不稳定是造成循环冷却水严重的三大问题:腐蚀、结垢、微生物滋生,尤其是当下人们使用的含磷药剂，导致水体富养化，循环水系统异养菌、藻类的生长繁殖使换热器、管线堵塞,影响换热效率。
3.目前最常见和有效的控制方法是向循环水系统加入杀菌剂。但目前所使用的杀菌剂以单一杀菌剂为主，单一杀菌剂的杀菌率低，且长时间使用会使生物产生抗药性，导致杀菌效果降低。


技术实现要素：

4.针对相关技术中的问题，本发明提出的一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂及其制备方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题，本发明的目的是产品使用量低,杀菌灭藻速度快，杀菌持续时间长，对异养菌、铁细菌、硫酸盐还原菌和真菌藻类都有明显杀灭抑制作用，具有更高的杀菌效果和更好的藻类抑制效果，便于人们使用。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂，包括以下重量的组分：异噻唑啉酮10～20g；硫酸铜0.1～0.3g；十二烷基二甲基苄基氯化铵10～15g；戊二醛1～5g；二硫氰基甲烷4～8g；n,n
‑
二甲基甲酰胺10～20g；其余均为水。
6.通过采用上述技术方案，至少具有如下优点：1、异噻唑啉酮主要由5
‑
氯
‑2‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮和2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮组成，异噻唑啉酮是通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀生作用；异噻唑啉酮与微生物接触后，能迅速地不可逆地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用；杀生效率高，降解性好，具有不产生残留、操作安全、配伍性好、稳定性强、使用成本低等特点；能与氯及大多数阴、阳离子及非离子表面活性剂相混溶，高剂量时，异噻唑啉酮对生物粘泥剥离有显著效果。2、硫酸铜是强酸弱碱盐，由于水解溶液呈弱酸性。吸水性很强，吸水后反应生成蓝色的五水合硫酸铜。在空气的作用下铜与浓硫酸反应或将氧化铜溶于稀硫酸后，经蒸发，结晶而得。3、十二烷基二甲基苄基氯化铵是一种阳离子表面活性剂，属非氧化性杀菌剂，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力，能有效地控制水中菌藻繁殖和粘泥生长，并具有良好的粘泥剥离作用和一定的分散、渗透作用，同时具有一定的去油、除臭能力和缓蚀作用。4、戊二醛带有刺激性气味的无色透明油状液体，溶于热水，用作杀菌剂，具有甲醇含量低、无
致歧变、无积毒、对金属腐蚀性小、受有机物影响小、稳定性好的特点。5、二硫氰基甲烷是一种高效杀藻杀菌化学药物，二硫氰基甲烷为为白色或浅黄色的针状晶体，熔点100
‑
104℃，可溶于1.4
‑
二氧六环，n.n
‑
二甲基甲酰胺，微溶于其它有机溶剂，微溶于水，水中溶解度约0.4％，在酸性条件下稳定。有良好的防腐、杀菌、灭藻的效果。6、n,n
‑
二甲基甲酰胺为极性惰性溶剂。微有氯的气味，有吸湿性，能与水、乙醇、氯仿和乙醚等多数有机溶剂混溶，微溶于苯。
7.优选的，异噻唑啉酮12g；硫酸铜0.2g；十二烷基二甲基苄基氯化铵13g；戊二醛3g；二硫氰基甲烷6g；n,n
‑
二甲基甲酰胺17g；其余均为水。
8.通过采用上述技术方案，上述具体物质配比的循环水用非氧化性杀菌灭藻剂具有更高的杀菌效果和更好的藻类抑制效果,产品使用量低,杀菌灭藻速度快，杀菌持续时间长，对异养菌、铁细菌、硫酸盐还原菌和真菌藻类都有明显杀灭抑制作用。
9.为实现上述目的，本发明还提供如下技术方案：
10.一种上述循环水用非氧化性杀菌灭藻剂的制备方法，包括以下步骤：
11.步骤一：按照循环水用非氧化性杀菌剂的重量配比进行称取噻唑啉酮、硫酸铜、十二烷基二甲基苄基氯化铵、戊二醛、二硫氰基甲烷、n,n
‑
二甲基甲酰胺和水；
12.步骤二：将二硫氰基甲烷和n,n
‑
二甲基甲酰胺分别加入反应器内，搅拌均匀，使二硫氰基甲烷充分溶解；
13.步骤三：将异噻唑啉酮、硫酸铜、十二烷基二甲基苄基氯化铵、戊二醛分别加入反应器中，搅拌均匀；
14.步骤四：将去离子水加入反应器中，搅拌至溶液透亮，即制得非氧化性杀菌灭藻剂。
15.优选的，步骤二中，所述搅拌温度为20
‑
30℃，所述搅拌的转速为300
‑
500r/min，所述搅拌的时间为10
‑
30min。
16.优选的，步骤三中，所述搅拌温度为30
‑
60℃，所述搅拌的转速为400
‑
800r/min，所述搅拌的时间为12
‑
45min。
17.优选的，步骤四中，所述搅拌温度为20
‑
40℃，所述搅拌的转速为300
‑
600r/min，所述搅拌的时间为20
‑
40min。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.本发明为一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂及其制备方法，本循环水用非氧化性杀菌灭藻剂具有更高的杀菌效果和更好的藻类抑制效果,使用量低,杀菌灭藻速度快，杀菌持续时间长，对异养菌、铁细菌、硫酸盐还原菌和真菌藻类都有明显杀灭抑制作用。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
21.实施例1
22.一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂的制备方法包括以下步骤：
23.步骤1：准确称取4g二硫氰基甲烷和10gn,n
‑
二甲基甲酰胺分别加入反应器中，搅拌均匀至二硫氰基甲烷全部溶解；
24.步骤2：再依次将10g异噻唑啉酮、0.1g硫酸铜、10g十二烷基二甲基苄基氯化铵、1g戊二醛分别加入反应器中，搅拌15min；
25.步骤3：最后加入64.9g去离子水，室温搅拌至溶液透亮，制得本非氧化性杀菌灭藻剂。
26.实施例2
27.一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂的制备方法包括以下步骤：
28.步骤1：准确称取5g二硫氰基甲烷和14gn,n
‑
二甲基甲酰胺分别加入反应器中，搅拌均匀至二硫氰基甲烷全部溶解；
29.步骤2：再依次将14g异噻唑啉酮、0.2g硫酸铜、10g十二烷基二甲基苄基氯化铵、2g戊二醛分别加入反应器中，搅拌15min；
30.步骤3：最后加入54.8g去离子水，室温搅拌至溶液透亮，制得本非氧化性杀菌灭藻剂。
31.实施例3
32.一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂的制备方法包括以下步骤：
33.步骤1：准确称取6g二硫氰基甲烷和16gn,n
‑
二甲基甲酰胺分别加入反应器中，搅拌均匀至二硫氰基甲烷全部溶解；
34.步骤2：再依次将16g异噻唑啉酮、0.2g硫酸铜、12g十二烷基二甲基苄基氯化铵、3g戊二醛分别加入反应器中，搅拌15min；
35.步骤3：最后加入46.8g去离子水，室温搅拌至溶液透亮，制得本非氧化性杀菌灭藻剂。
36.实施例4
37.一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂的制备方法包括以下步骤：
38.步骤1：准确称取7g二硫氰基甲烷和18gn,n
‑
二甲基甲酰胺分别加入反应器中，搅拌均匀至二硫氰基甲烷全部溶解；
39.步骤2：再依次将18g异噻唑啉酮、0.3g硫酸铜、14g十二烷基二甲基苄基氯化铵、4g戊二醛分别加入反应器中，搅拌15min；
40.步骤3：最后加入38.7g去离子水，室温搅拌至溶液透亮，制得本非氧化性杀菌灭藻剂。
41.实施例5
42.一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂的制备方法包括以下步骤：
43.步骤1：准确称取8g二硫氰基甲烷和20gn,n
‑
二甲基甲酰胺分别加入反应器中，搅拌均匀至二硫氰基甲烷全部溶解；
44.步骤2：再依次将20g异噻唑啉酮、0.3g硫酸铜、15g十二烷基二甲基苄基氯化铵、5g戊二醛分别加入反应器中，搅拌15min；
45.步骤3：最后加入31.7g去离子水，室温搅拌至溶液透亮，制得本非氧化性杀菌灭藻剂。
46.将本发明实施例1
‑
5制备的非氧化性杀菌灭藻剂与异噻唑啉酮、十二烷基二甲基
苄基氯化铵、戊二醇进行性能检测对比试验。
47.杀菌灭藻性能检测
48.(1)试验方法：29℃恒温条件下，在培养皿中培养多g细菌悬浮液，并将样品加入到细菌悬浮液中充分摇晃；
49.(2)试验结果：样品未放入培养皿之前记录初始菌落数，分别在第6h、第12h以及24h取样，根据显微镜下统计菌落数计算出样品的杀菌率，并将检测结果记录在表1中。
50.表1不同项目的杀菌率
[0051][0052]
通过表1数据可以看出，本发明实施例1
‑
5的成品杀菌率都高于异噻唑啉酮、十二烷基二甲基苄基氯化铵、戊二醇；且本发明的药效持续时间长、菌体易从循环水系统中分离等优点,适用于工业循环冷却水中微生物控制,是一种较理想的新一代工业用杀生剂,有一定的市场应用前景和推广价值。
[0053]
对比例1
[0054]
一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂的制备方法包括以下步骤：
[0055]
步骤1：准确称取4g二硫氰基甲烷加入反应器中，搅拌均匀至二硫氰基甲烷全部溶解；
[0056]
步骤2：再依次将10g异噻唑啉酮、0.1g硫酸铜、10g十二烷基二甲基苄基氯化铵、1g戊二醛分别加入反应器中，搅拌15min；
[0057]
步骤3：最后加入74.9g去离子水，室温搅拌至溶液透亮，制得本非氧化性杀菌灭藻剂。
[0058]
本非氧化性杀菌灭藻剂与实施例1的制备方法相同，其不同之处是，不加入n,n
‑
二
甲基甲酰胺。
[0059]
对比例2
[0060]
一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂的制备方法包括以下步骤：
[0061]
步骤1：准确称取4g二硫氰基甲烷和10gn,n
‑
二甲基甲酰胺分别加入反应器中，搅拌均匀至二硫氰基甲烷全部溶解；
[0062]
步骤2：再依次将10g异噻唑啉酮、10g十二烷基二甲基苄基氯化铵、1g戊二醛分别加入反应器中，搅拌15min；
[0063]
步骤3：最后加入65g去离子水，室温搅拌至溶液透亮，制得本非氧化性杀菌灭藻剂。
[0064]
本非氧化性杀菌灭藻剂与实施例1的制备方法相同，其不同之处是，不加入硫酸铜。
[0065]
对比例3
[0066]
一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂的制备方法包括以下步骤：
[0067]
步骤1：准确称取4g二硫氰基甲烷和10gn,n
‑
二甲基甲酰胺分别加入反应器中，搅拌均匀至二硫氰基甲烷全部溶解；
[0068]
步骤2：再依次将10g异噻唑啉酮、0.1g硫酸铜、1g戊二醛分别加入反应器中，搅拌15min；
[0069]
步骤3：最后加入74.9g去离子水，室温搅拌至溶液透亮，制得本非氧化性杀菌灭藻剂。
[0070]
本非氧化性杀菌灭藻剂与实施例1的制备方法相同，其不同之处是，不加入十二烷基二甲基苄基氯化铵。
[0071]
对比例4
[0072]
一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂的制备方法包括以下步骤：
[0073]
步骤1：准确称取4g二硫氰基甲烷和10gn,n
‑
二甲基甲酰胺分别加入反应器中，搅拌均匀至二硫氰基甲烷全部溶解；
[0074]
步骤2：再依次将10g异噻唑啉酮、0.1g硫酸铜、10g十二烷基二甲基苄基氯化铵分别加入反应器中，搅拌15min；
[0075]
步骤3：最后加入65.9g去离子水，室温搅拌至溶液透亮，制得本非氧化性杀菌灭藻剂。
[0076]
本非氧化性杀菌灭藻剂与实施例1的制备方法相同，其不同之处是，不加入戊二醛。
[0077]
对比例5
[0078]
一种循环水用非氧化性杀菌灭藻剂的制备方法包括以下步骤：
[0079]
步骤1：准确称取4g二硫氰基甲烷和10gn,n
‑
二甲基甲酰胺分别加入反应器中，搅拌均匀至二硫氰基甲烷全部溶解；
[0080]
步骤2：再依次将0.1g硫酸铜、10g十二烷基二甲基苄基氯化铵、1g戊二醛分别加入反应器中，搅拌15min；
[0081]
步骤3：最后加入74.9g去离子水，室温搅拌至溶液透亮，制得本非氧化性杀菌灭藻剂。
[0082]
本非氧化性杀菌灭藻剂与实施例1的制备方法相同，其不同之处是，不加入异噻唑啉酮。
[0083]
对比例6
[0084]
专利(cn 107136098 a)实施例1制备的非氧化性杀菌灭藻剂。
[0085]
杀菌灭藻剂杀灭的循环冷却水系统的细菌主要为异养菌。在循环冷却水系统中，以异养菌的生长繁殖速度最快，数量也最多，异养菌数量基本代表了循环冷却水中全部细菌总数。且这类细菌属于黏液性细菌，所产生的黏液对循环冷却水系统危害很大。
[0086]
针对某厂的循环冷却水，考查将实施例1
‑
5和对比例1
‑
6所取得的实际杀菌效果，测试间隔一定时间后，投入药剂2小时后水样的异养菌杀菌率，其实验结果如表2所示。
[0087]
表2实施例1
‑
5和对比例1
‑
6对应不同运行时间的异养菌杀菌结果
[0088][0089]
表3实施例1
‑
5和对比例1
‑
6对应不同运行时间的铁细菌杀菌结果
[0090]
[0091][0092]
表4是实施例1
‑
5和对比例1
‑
6对应不同运行时间的硫酸盐还原菌杀菌结果
[0093]
[0094][0095]
表5实施例1
‑
5和对比例1
‑
6对应不同运行时间的藻类杀灭结果
[0096][0097]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。