专利名称：一种具有杀菌缓蚀阻垢作用的复配药剂的制作方法
技术领域：
本发明提供一种用于防止工业循环冷却水系统中腐蚀、结垢和微生物滋生的药剂，涉及一种复合杀菌缓蚀阻垢剂，属化学工程水处理药剂生产技术领域。
背景技术：
作为用水大户，石油工业生产的发展，耗用了大量的水资源。而在石油化工行业， 用水量最大的是循环冷却水，约占生产用水的80% -90%。在水资源日益短缺的今天，将深度处理后的炼油废水回用于循环冷却水系统，是石油、石化行业节水减污一个行之有效的办法，但是水处理剂的选择是实际应用的瓶颈及难点，因此开发具有杀菌、缓蚀和阻垢等多重特效的绿色产品将有着重大的经济效益和社会效益。针对循环水系统的水质、设备材质、工况条件选择水处理剂缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂正确匹配组成水处理配方，确定适宜的工艺控制条件，进行循环冷却水的基础处理和正常运行处理，保证冷却水塔、冷水机台等设备处于最佳的运行状态，有效的控制微生物菌群、抑制水垢的产生、预防管道设备的腐蚀，提高工业循环冷却水的重复利用率，对于缓解和解决水资源短缺和水资源浪费的矛盾至关重要。在现有技术当中，作为工业循环冷却循环水的水质稳定剂，常见的杀菌剂中非氧化性杀菌剂异噻唑啉酮，与微生物接触后，能迅速抑制其生长，并且能迅速穿透粘附在水冷设备表面的生物膜，对生物膜下面的微生物进行有效控制。季铵盐类杀菌剂也普遍使用，王建娜等圈介绍了 QS-14杀菌剂在齐鲁石化公司的应用情况，该杀菌剂由聚季铵盐类阳离子聚合物与其他杀菌剂及助剂复配而成。实验结果表明QS-14浓度为80 100mg/L时，4 24h对异养菌杀菌率> 98%，且具有良好的黏泥剥离性能。磷系阻垢剂最常见的是聚膦酸盐和有机膦酸。常用聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上，同是这种阴离子易于和 C032—置换，从而防止了碳酸钙的析出。聚天冬氨酸(PASP)具有无磷、无毒、无污染、性能优异的特点，兼有缓蚀、阻垢双重功能，广泛应用于水处理等领域，其相关科研成果获得了美国绿色化学总统奖和德国工业奖。PASP具有线型聚酰胺结构，是氨基连接的缩氨酸，类似蛋白质的酰胺键结构，具有良好的生物相容性，可在环境中快速完全降解，不会对环境产生影响。霍宇凝等在《聚天冬氨酸及其与锌盐的复配物对碳钢缓蚀性能的影响》中，通过复配，得到聚天冬氨酸单独作用投加量为100mg/L时，缓蚀率达到80%，而在相同的缓蚀率下，复配时只需加入50mg/L的聚天冬氨酸。可见，加入的药剂量很大，但是效果一般。但是，现有的技术中尚存在一些问题。水处理药剂具有针对性，杀菌、缓蚀和阻垢等效果不能同时存在，且对pH、温度等条件的适用范围较小，尤其是在石化行业中油品泄漏情况下，水处理药剂的实效性较差。目前，为实现“零排放”而进行循环冷却水的回用，投加水处理药剂后，对水质的影响是否存在波动的现象，即水处理药剂的稳定性和化学分解性是否平衡，这对循环冷却水系统都存在一定的影响。
其次，单体药剂在各自作用时，需要的成本较高。根据各药剂之间可能存在的协同作用，将药剂进行复配研究，使其达到一剂多效的功能，这也符合国际先进水处理剂正趋向于高效能、低毒无公害、多功能、复合化的绿色产业方向发展的趋势。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种具有杀菌缓蚀阻垢作用的复配药剂。本发明的技术方案为一种具有杀菌缓蚀阻垢作用的复配药剂，包括聚酰胺类、季铵盐类、有机膦酸聚合物，无机盐类、水，各组分的质量百分比为季铵盐类40% 60%，有机磷酸聚合物20% 30%，聚酰胺类5% 15%，无机盐类O. 5% 4%，其余为水。对各组分的质量百分比进行换算，得到相对于待处理水溶液总量各组分的有效浓度为聚酰胺类15 25mg/L,季铵盐类60 120mg/L,有机磷酸聚合物30 50mg/L,无机盐类I 4mg/ L0优选的是，所述的聚酰胺类为聚天冬氨酸，聚天冬氨酸作为目前效果较好的绿色水处理剂，复配具有良好的效果。优选的是，所述的季铵盐类为十四烷基二甲基苄基氯化铵，是一种非氧化性杀菌剂，主要在复配药剂中起到杀菌，剥落生物粘泥的作用。优选的是，所述的有机膦酸聚合物为氨基三亚甲基磷酸。聚天冬氨酸和氨基三亚甲基磷酸两种物质均具有缓蚀阻垢的效果。其中，氨基三亚甲基磷酸常具有良好的协同作用，可用于各种不同水质条件下的循环冷却水系统。优选的是，所述的无机盐类为锌盐，为硫酸锌和氯化锌的至少一种，锌盐是一种常用的缓蚀剂，其目的是为了减少复配药剂的用量。优选的是，所述的复配药剂主要应用于工业循环冷却水的处理。本发明的有益效果I)本发明的复配药剂将缓蚀剂、杀菌剂、阻垢剂三者进行复配，使水处理剂达到一剂多效的功能，除了药剂的缓蚀阻垢作用之外，增加了杀菌的作用，从而使药剂能够针对循环水的生物粘泥、沉积物、腐蚀三大问题进行处理。2)只要在常温下，将季铵盐类、有机膦酸聚合物，聚酰胺类物，以及无机盐类以及水按预定的比例混合配成药剂溶液就制得所需的复合杀菌缓蚀阻垢剂，稳定性好，容易复配，操作简单、成本低；2)具有相对较宽广的适用范围，不会改变系统中介质的性质，尤其在pH在酸碱跨度上的应用，以及在高温时的效果，适合循环冷却水的水温和pH环境。3)本发明的复配药剂对碳钢的腐蚀速率可达到< O. 055mm/a ；4)本发明的复配药剂适用于石油化工行业的循环冷却水系统中，可有效地解决循环冷却水对设备和管线严重腐蚀和结垢问题，针对不同的水质和介质泄漏情况，可以进行应急的比例调整，使其在较短时间内有效恢复到原有的正常水质条件；5)本发明的复配药剂低毒无公害，属于绿色环保水处理剂。
具体实施方式
下面的实施例将有助于说明本发明，但是不局限其范围。本实例采用碳钢挂片进行腐蚀试验。静态阻垢法参照“水处理剂阻垢性能的测定-碳酸钙沉积法”(GB/T 16632-2008)，进行水处理药剂的阻垢性能的测定，实验用水为现场配水。旋转挂片腐蚀试验参照“水处理剂缓蚀性能的测定-旋转挂片法”(GB/T 18175-2000)，进行水处理药剂的缓蚀性能的测定。试验温度为40°C，试片转速为80转/分，试验时间为72h，试验中保持水量不变，如有蒸发用去离子水补充。杀菌率测试采用异养菌平板计数法。其中，现场配制实验用水，水质分析如表I。表I实验用水水质分析表
权利要求
1.一种具有杀菌缓蚀阻垢作用的复配药剂，包括聚酰胺类，其特征在于，包括季铵盐类、有机膦酸聚合物，无机盐类、水，各组分的质量百分比为季铵盐类40% 60%，有机磷酸聚合物20 % 30 %，聚酰胺类5 % 15 %，无机盐类O. 5 % 4%，其余为水。
2.按照权利要求I所述的具有杀菌缓蚀阻垢作用的复配药剂，其特征在于，所述的聚酰胺类为聚天冬氨酸。
3.按照权利要求I所述的具有杀菌缓蚀阻垢作用的复配药剂，其特征在于，所述的季铵盐类为十四烷基二甲基苄基氯化铵。
4.按照权利要求I所述的具有杀菌缓蚀阻垢作用的复配药剂，其特征在于，所述的有机膦酸聚合物为氨基三亚甲基磷酸。
5.按照权利要求I所述的具有杀菌缓蚀阻垢作用的复配药剂，其特征在于，所述的无机盐类为锌盐，为硫酸锌和氯化锌的至少一种。
6.按照权利要求I所述的具有杀菌缓蚀阻垢作用的复配药剂，其特征在于，所述的复配药剂主要应用于工业循环冷却水的处理。
全文摘要
本发明涉及一种复合杀菌缓蚀阻垢剂，属化学工程水处理药剂生产技术领域。本发明的技术方案为一种具有杀菌缓蚀阻垢作用的复配药剂，包括聚酰胺类、季铵盐类、有机膦酸聚合物，无机盐类、水，各组分的质量百分比为季铵盐类40％～60％，有机磷酸聚合物20％～30％，聚酰胺类5％～15％，无机盐类0.5％～4％，其余为水。本发明的有益效果将缓蚀剂、杀菌剂、阻垢剂三者进行复配，使水处理剂达到一剂多效的功能，使药剂能够针对循环水的生物粘泥、沉积物、腐蚀三大问题进行处理；复配药剂稳定性好，容易复配，操作简单、成本低，低毒无公害，属于绿色环保水处理剂。
文档编号C02F5/14GK102578088SQ20121000018
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月4日 优先权日2012年1月4日
发明者刘芳, 卢宪辉, 卢磊, 常新, 王永强, 王飞扬, 赵朝成 申请人:中国石油大学(华东)